Question

В правое колено U-образного ртутного манометра налили воду на высоту 8 см.В другое колено начали наливать керосин , плотностью 700 кг/м3 , до тех пор , пока уровень ртути в обоих коленах не стал одинаковым. Определите высоту столба керосина.

Answer 1

..........................................

Answer 2

U-образный ртутный манометр

U-образный ртутный манометр - это устройство, используемое для измерения давления жидкости или газа. Он состоит из двух открытых колен, соединенных трубкой, в которой находится ртуть. Ртуть в манометре перемещается в зависимости от разности давлений в коленах.

Известные данные

Из условия задачи известно, что в правое колено манометра налили воду на высоту 8 см. Затем в другое колено начали наливать керосин до тех пор, пока уровень ртути в обоих коленах не стал одинаковым. Плотность керосина составляет 700 кг/м3.

Решение

Для решения задачи нам понадобится использовать принцип Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое на жидкость в закрытом сосуде, распространяется одинаково во всех направлениях.

Поскольку уровень ртути в обоих коленах манометра стал одинаковым, можно сделать вывод, что давление воды в правом колене равно давлению керосина в левом колене.

Вычисление высоты столба керосина

Давление в жидкости можно выразить через высоту столба жидкости по формуле:

P = ρgh

где: - P - давление жидкости, - ρ - плотность жидкости, - g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с2), - h - высота столба жидкости.

Таким образом, чтобы найти высоту столба керосина, нам нужно выразить ее через известные данные.

Поскольку давление воды в правом колене равно давлению керосина в левом колене, мы можем записать:

Pводы = Pкеросина

ρводыghводы = ρкеросинаghкеросина

Поскольку плотность воды равна плотности керосина, мы можем сократить эти значения:

ghводы = ghкеросина

Таким образом, высота столба керосина равна высоте столба воды, которую мы измерили ранее, то есть 8 см.

Ответ

Высота столба керосина равна 8 см.