Упр.25.20 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. а) Анероид показывает давление $$1013\ \text{гПа}$$. Определите, какая высота столба ртути соответствует этому давлению в трубке Торричелли, установленной вертикально, как показано на рисунке 159 (слева). б) Почему, если трубку наклонить (рис. 159, справа), верхний уровень ртути в трубке относительно поверхности ртути в сосуде останется неизменным?

Давление столба ртути в трубке Торричелли уравновешивает атмосферное давление, поэтому

$$p=\rho gh.$$

Переведём давление в СИ:

$$p=1013\ \text{гПа}=101300\ \text{Па}.$$

Для ртути $$\rho=13600\ \text{кг/м}^3$$, $$g\approx 9{,}8\ \text{м/с}^2$$. Тогда

$$h=\frac{p}{\rho g}=\frac{101300}{13600\cdot 9{,}8}\approx 0{,}76\ \text{м}.$$

Значит, высота столба ртути составляет примерно $$0{,}76\ \text{м}$$, то есть $$760\ \text{мм}$$.

При наклоне трубки высота столба ртути относительно поверхности ртути в сосуде не изменится, потому что давление определяется только вертикальной высотой столба жидкости. При наклоне меняется длина столба в трубке, но не его вертикальная высота, а значит, и давление остаётся тем же.

Ответ: а) $$h\approx 0{,}76\ \text{м}$$ (или $$760\ \text{мм}$$); б) при наклоне трубки неизменной остаётся вертикальная высота столба ртути, а именно она определяет давление.