Ртуть находится в U-образной трубке. Площадь сечения левого колена трубки в три раза меньше, чем правого. Уровень ртути в левом колене расположен на расстоянии h0 = 30 см от верхнего конца трубки. Насколько поднимется уровень ртути в правом колене трубки, если левое колено доверху залить водой?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Обозначим через S1 и S2 площади сечений левого и правого колена трубки соответственно.

Пусть h1 и h2 - уровни ртути в левом и правом колене трубки соответственно после заливки водой. Тогда по закону Паскаля:

P1 + rogh0 = P2 + rogh1,

где P1 и P2 - давление воздуха в левом и правом колене трубки соответственно, ro - плотность ртути, g - ускорение свободного падения.

Так как S1 = S2/3, то h1 = 3h2, так как h0 = 30 см = 0.3 м, то h1 = 0.9 м.

Также знаем, что в итоге давление на обоих концах трубки должно быть одинаковым, так как все концы трубки открыты.

P1 = P2

Отсюда можно записать уравнение:

rog0.3 = rog0.9,

0.3 = 0.9,

h2 = 0.3 м.

Итак, уровень ртути в правом колене трубки поднимется на 0.3 м после заливки водой.