Каково давление воздуха на поверхность ртути в открытом конце трубки, если длинный конец трубки запаян, а короткий

Когда вода неподвижна, давление в каждой точке на одной и той же горизонтальной линии должно быть одинаковым. Давление воды может рассматриваться как сила, которая действует на единицу площади. В данной задаче мы можем использовать этот принцип, чтобы найти давление воздуха на поверхность ртути.

Рассмотрим два различных уровня воды в трубке: один уровень на открытом конце трубки и другой на длинном конце трубки. Так как длинный конец трубки запаян, то давление на этом конце равно атмосферному давлению \(P_1 = P_{\text{атм}}\).

Когда воздух находится над поверхностью ртути, давление на этом уровне равно атмосферному давлению \(P_2 = P_{\text{атм}}\).

Покажем, что давление на открытом конце трубки также равно давлению воздуха над поверхностью ртути \(P_2\). Проведем горизонтальную линию на уровне поверхности ртути, чтобы сравнить давление на открытом конце трубки с давлением на поверхности ртути.

\[
\begin{array}{c}
P_1 = P_{\text{атм}} \\
\downarrow \\
P_{\text{атм}} = P_{\text{атм}}
\end{array}
\]

Как видим, давление на открытом конце трубки также равно атмосферному давлению \(P_1 = P_{\text{атм}} = P_2\). Таким образом, давление воздуха на поверхность ртути в открытом конце трубки равно атмосферному давлению и может быть выражено в паскалях.

Обратите внимание, что паскаль (Па) - это единица измерения давления в системе Международной системы единиц (СИ). Также помните, что атмосферное давление может варьироваться в зависимости от места и времени.