Вертикально расположенная U-образная трубка с коленами разной высоты частично заполнена ртутью, причем левый конец трубки выше уровня ртути на 2, 50 h 1 = см, а правый – на h2 = 25 см. В оба колена трубки поочередно наливают воду так, что они оказываются заполненными доверху. На какую величину ∆h переместится уровень ртути в левом колене трубки, если известно, что ртуть из его вертикальной части не вытесняется полностью? Плотность ртути 13 6, ρрт = г/см 3 , плотность воды ρв=1 г/см 3 . Ответ приведите в миллиметрах, округлив до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем закон Архимеда для нахождения изменения уровня ртути в левом колене трубки:

Fрт = Fв

где Fрт - сила Архимеда, действующая на ртуть, Fв - вес жидкости, вытекающей из левого колена трубки.

Fрт = ρрт g V ∆h
Fв = ρв g V ∆h

где V - объем ртути в вертикальной части трубки.

Из условия задачи имеем:

h1 = h2 + 25 см
h1 = h2 + 0,25 м

V = S h1 = S (h2 + 0,25)

∆h = h1 - h2

∆h = 0,25

Подставляем все данные в формулы:

ρрт g S (h2 + 0,25) = ρв g S 0,25

13,6 9,8 (h2 + 0,25) = 1 9,8 0,25

133,28 * (h2 + 0,25) = 2,45

133,28h2 + 33,32 = 2,45

133,28h2 = -30,87

h2 ≈ -0,231 см

∆h ≈ 0 мм

Итак, уровень ртути в левом колене трубки не изменится, оставшись на том же уровне.