2017-10-29
Узкую цилиндрическую запаянную с одного конца трубку длиной 45 см погружают открытым концом в сосуд со ртутью на глубину 40 см. Внешнее давление 76 см pm. cm. Какова будет высота столбика ртути в трубке?
Решение:
Если первоначальное давление в трубке было $p$, то после погружения ее в сосуд со ртутью оно стало $p + x$. Учитывая обозначения, указанные на рис., на основе закона Бойля—Мариотта можно записать
$pl = (p + x)(l - H + x)$
или после решения уравнения относительно $x$
$x = - \frac{p + l - H}{2} + \sqrt{ \left ( \frac{p + l - H}{2} \right )^{2} + pH}$
(второй корень следует отбросить, так как при этом $x < 0$, что не имеет физического смысла).
После подстановки численных значений
$x = - \frac{81}{2} + \frac{136,8}{2} \approx 28 см$.
Тогда
$h = H - x, h = 40 см - 28 см = 12 см$.