Яка висота газового стовпа потрібна в лівому коліні, щоб ртуть встановилася на однаковому рівні з водою в сполучених

Пояснення: Для того щоб ртуть та вода встановилися на однаковому рівні в сполучених посудинах, необхідно, щоб тиск газу був рівномірно розподілений у всьому системі.

Ртуть в посудинах знаходиться під дією атмосферного тиску, який залежить від висоти стовпа газу над рідиною в одній з посудин. Таким чином, газовий стовп в одній посудині має вирівнювати тиск, щоб ртуть залишилася на однаковому рівні з водою.

Висота газового стовпа потрібна в лівому коліні, залежить від різниці густих колонок ртуті і води, а також від атмосферного тиску. Можна використовувати формулу Паскаля, яка стверджує, що тиск у рідині змінюється внаслідок зміни глибини або висоти стовпа рідини.

Формула: P = ρgh

де P — тиск, ρ — густина рідини (у даному випадку густина води), g — прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с² на Землі), h — висота стовпа рідини (різниця висоти між ртуттю і водою).

Приклад використання:
Якщо густина води 1000 кг/м³, а різниця висоти між ртуттю і водою 0,3 м, тоді висота газового стовпа в лівому коліні буде:
P = (1000 кг/м³) * (9,8 м/с²) * (0,3 м) = 2940 Па

Порада: Розуміння закону Паскаля та формули P = ρgh корисно при вирішенні задач про рівновагу газових та рідких стовпів. Розгляньте приклади задач із змінними значеннями густини та висоти, щоб збільшити розуміння та навички вирішення.

Вправа: Якщо густина ртуті 13600 кг/м³, а густина води 1000 кг/м³, яка висота газового стовпа потрібна в лівому коліні для досягнення рівня пари води в правому коліні на висоті 0,4 м?