2017-11-12
К чашке равноплечих весов подвешена тонкостенная цилиндрическая барометрическая трубка со ртутью (рис.). Конец трубки лишь на ничтожную глубину погружен в чашку со ртутью. Чтобы уравновесить весы, надо на другую чашку весов поместить груз, вес которого равен сумме весов трубки и ртутного столба в ней.
Но ведь ртуть в трубке (если пренебречь трением ртути о стенки) своим весом давит на ртуть в чашке, а не на трубку. Как разрешить это противоречие?
Решение:
На трубку действует притяжение Земли и сила атмосферного давления (а не вес ртути), равная произведению атмосферного давления на площадь поперечного сечения трубки. Сила атмосферного давления равна $F = p_{ат} S = \rho_{рт} gHS = \rho_{рт} g V_{рт} = P_{рт}$, т. е. равна весу ртутного столба в трубке.