Якою є різниця у висотах ртутних стовпчиків у двох капілярних трубках, що розташовані в одному контейнері з ртуттю

Якою є різниця у висотах ртутних стовпчиків у двох капілярних трубках, що розташовані в одному контейнері з ртуттю, якщо діаметри капілярів становлять відповідно 0,5 мм і 1 мм? Враховуйте, що густина ртуті дорівнює 13 600 кг/м³.
Smeshannaya_Salat

Smeshannaya_Salat

Для того, чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое столбом жидкости, прямо пропорционально его высоте.

Рассмотрим ситуацию с двумя капиллярными трубками в контейнере с ртутью. По условию задачи, диаметр первой трубки составляет 0,5 мм, а диаметр второй - 1 мм.

Давайте найдем разницу в высотах ртутных столбиков в каждой из трубок.

Мы можем использовать формулу для расчета давления в столбике жидкости:

\[P = \rho \cdot g \cdot h\]

Где:
\(P\) - давление,
\(\rho\) - плотность ртути,
\(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно равно 9,8 м/с²),
\(h\) - высота столбика жидкости.

Так как оба столбика находятся в одном и том же контейнере с ртутью, то давление в них будет одинаковым.

Теперь мы можем сравнить давления в каждой трубке. При этом давление можно выразить через высоту столбика:

\[P_1 = \rho \cdot g \cdot h_1\]
\[P_2 = \rho \cdot g \cdot h_2\]

Поскольку давления равны, мы можем записать:

\[P_1 = P_2\]
\(\rho \cdot g \cdot h_1 = \rho \cdot g \cdot h_2\)

У нас задана плотность ртути (\(\rho\)), равная 13 600 кг/м³, и значение ускорения свободного падения (g).

Теперь мы можем определить разницу в высотах столбиков:

\[h_1 = \frac{{P_2}}{{P_1}} \cdot h_2\]

Подставляя значения, получим:

\[h_1 = \frac{{h_2 \cdot ((\rho \cdot g) / (\rho \cdot g))}}{{1 / 2^2}}\]
\[h_1 = 4 \cdot h_2\]

Таким образом, разница между высотами столбиков ртути в двух капиллярных трубках будет равна \(3 \cdot h_2\).

Это означает, что высота столбика ртути в трубке с диаметром 0,5 мм будет в 3 раза больше, чем высота столбика в трубке с диаметром 1 мм.

Надеюсь, эта подробная информация поможет вам понять и решить данную задачу! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello