Question

в два колена сообщающихся сосудов налили ртуть. После установления равновесия высота ртути оказалась равна 25 см. Затем в левый сосуд (левое колено) добавили воду. Высота столба воды оказалась равна 20 см. Определите уровень ртути в левом и правом колене после добавления воды.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При установлении равновесия давление в двух коленах должно быть одинаковым, так как они сообщаются между собой. Таким образом, давление на уровне ртути в левом и правом колене должно быть равным.

Высота столба ртути в общем сосуде составляет 25 см, что означает, что давление на уровне ртути в обоих коленах равно 25 см ртутного столба. После добавления воды в левое колено, высота столба в этом колене составляет 20 см, что соответствует давлению столба воды на уровне ртути в левом колене.

Давление столба воды можно выразить, используя формулу гидростатического давления:

P = rho * g * h

где P - давление, rho - плотность жидкости (в данном случае, воды), g - ускорение свободного падения, h - высота столба воды.

Плотность воды при комнатной температуре составляет около 1000 кг/м^3, а ускорение свободного падения принимается равным 9.81 м/с^2. Подставляя значения, получаем:

P = 1000 * 9.81 * 0.2 = 196.2 Па

Таким образом, давление на уровне ртути в левом колене после добавления воды составляет 196.2 Па.

Поскольку давление в обоих коленах должно быть одинаковым, высота столба ртути в правом колене должна измениться таким образом, чтобы создать такое же давление. Давление ртути можно также выразить, используя формулу гидростатического давления:

P = rho * g * h

где rho - плотность ртути (около 13 600 кг/м^3), g - ускорение свободного падения, h - высота столба ртути.

Таким образом, чтобы получить давление, равное 196.2 Па, нужно вычислить высоту столба ртути, используя формулу:

h = P / (rho * g) = 196.2 / (13600 * 9.81) ≈ 0.0014 м или 1.4 мм

Таким образом, высота столба ртути в правом колене после добавления воды будет равна 25 - 0.0014 ≈ 24.9986 см, что можно округлить до 25 см.

Итак, после добавления воды в левое колено, высота ртути в нем стала равна 20 см, а в правом колене она осталась прежней, равной 25 см.