Вопрос школьника
Через отверстие А (рис. 166) насос откачивает воздух. Почему при этом жидкости поднимаются по трубкам? Почему уровень керосина выше уровней воды и ртути? Высота столба керосина 90 см. Чему равны высоты столбов воды и ртути
Ответ от учителя
При откачивании воздуха через отверстие А создается разрежение внутри системы, что приводит к тому, что давление внутри трубок снижается. В результате этого жидкость начинает подниматься по трубкам, так как давление внутри трубок становится меньше, чем давление на уровне жидкости в резервуаре.
Уровень керосина выше уровней воды и ртути из-за различной плотности этих жидкостей. Керосин имеет меньшую плотность, чем вода и ртуть, поэтому он поднимается выше. Высота столба керосина равна 90 см, что означает, что давление на уровне керосина равно давлению воздуха, который откачивается через отверстие А.
Высоты столбов воды и ртути можно определить с помощью формулы гидростатики: P = ρgh, где P — давление, ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости. Для воды плотность равна 1000 кг/м³, для ртути — 13600 кг/м³. Подставляя значения в формулу, получаем:
для воды: P = 1000 * 9,81 * h, где h — высота столба воды
для ртути: P = 13600 * 9,81 * h, где h — высота столба ртути
Решая уравнения относительно h, получаем:
для воды: h = P / (1000 * 9,81)
для ртути: h = P / (13600 * 9,81)
Таким образом, высота столба воды будет равна давлению на уровне воды, деленному на (1000 * 9,81), а высота столба ртути — давлению на уровне ртути, деленному на (13600 * 9,81).
