Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4635
2017-10-29 
В трубке (рис. а) находится ртуть. Высота столбика воздуха над ртутью в закрытом колене равна 20 см, давление — 76 см pm. cm. Пользуясь краном. К, часть ртути выливают. На сколько понизится уровень ртути в закрытом колене, если в открытом он понизится на 60 см?
Решение:
На рис. б показано, как установится ртуть после закрытия крана. Температура и масса воздуха в левом колене не меняются. Поэтому для воздуха, находящегося здесь, справедлив закон Бойля — Мариотта. Вначале давление было $p$, а объем — $h_{1}S$, где $S$ — площадь поперечного сечения трубки. Затем давление уменьшилось до величины $p_{1}$ а объем увеличился до $(h_{1} + h_{2})S$. Таким образом,
$ph_{1}S = p_{1}(h_{1} + h_{2})S$.
Давление на одном и том же уровне в жидкости всегда одинаково. Поэтому для уровня, отмеченного на чертеже пунктиром, можно записать
$p_{1} + \rho g(h_{2} - h) = p$.
Решая совместно полученные уравнения, найдем, что в левом колене ртуть опустилась на
$h = h_{2} \left [ 1 - \frac{p}{ \rho g (h_{1} + h_{2}) } \right ]$,
$h = 0,6 м \left [ 1 - \frac{1,01 \cdot 10^{5} н/м^{2}}{ 1,36 \cdot 10^{3} кг/м^{3} \cdot 9,8 м/сек^{2} (0,2 м + 0,6 м)} \right ] = 0,03 м$.
В трубке (рис. а) находится ртуть. Высота столбика воздуха над ртутью в закрытом колене равна 20 см, давление — 76 см pm. cm. Пользуясь краном. К, часть ртути выливают. На сколько понизится уровень ртути в закрытом колене, если в открытом он понизится на 60 см?
Решение:
На рис. б показано, как установится ртуть после закрытия крана. Температура и масса воздуха в левом колене не меняются. Поэтому для воздуха, находящегося здесь, справедлив закон Бойля — Мариотта. Вначале давление было $p$, а объем — $h_{1}S$, где $S$ — площадь поперечного сечения трубки. Затем давление уменьшилось до величины $p_{1}$ а объем увеличился до $(h_{1} + h_{2})S$. Таким образом,
$ph_{1}S = p_{1}(h_{1} + h_{2})S$.
Давление на одном и том же уровне в жидкости всегда одинаково. Поэтому для уровня, отмеченного на чертеже пунктиром, можно записать
$p_{1} + \rho g(h_{2} - h) = p$.
Решая совместно полученные уравнения, найдем, что в левом колене ртуть опустилась на
$h = h_{2} \left [ 1 - \frac{p}{ \rho g (h_{1} + h_{2}) } \right ]$,
$h = 0,6 м \left [ 1 - \frac{1,01 \cdot 10^{5} н/м^{2}}{ 1,36 \cdot 10^{3} кг/м^{3} \cdot 9,8 м/сек^{2} (0,2 м + 0,6 м)} \right ] = 0,03 м$.
