ГДЗ Физика 10 класс Касьянов, номер §54 З 3

§ З Ртуть в запаянной трубке

Посередине запаянной с обоих концов горизонтальной трубки длиной 27,5 см находится столбик ртути длиной 7,5 см. При повороте трубки в вертикальное положение столбик ртути смещается вниз на 2 см. Определите давление воздуха в обеих частях трубки в горизонтальном и вертикальном положениях.

Решение

Дано:
см, см — длина ртутного столбика
смещение см
,
, , — ?

Решение:
Горизонтальное положение. Столбик посередине, воздух по обе стороны занимает одинаковую длину см, и давление в обеих частях одно и то же — обозначим его .

Вертикальное положение. Столбик сместился вниз на см: верхняя часть воздуха удлинилась до см, нижняя сжалась до см. Температура постоянна — применяем закон Бойля—Мариотта (§ ) к каждой части (сечение одно и то же).

Верхняя часть: , откуда .

Нижняя часть: , откуда .

Нижний воздух давит на ртуть снизу, верхний — сверху вместе с весом столбика: . Давление столбика ртути:

Подставляем и :

Отсюда Па = кПа.

Тогда кПа, кПа.

Вывод: в горизонтальном положении давление в обеих частях кПа; в вертикальном — кПа вверху и кПа внизу.

Ответ

В горизонтальном положении — по кПа в обеих частях; в вертикальном — кПа в верхней части и кПа в нижней.

Помогло?

Номер §54 З 3 ГДЗ Физика 10 класс, Касьянов 2025, страница 264