Задачи › Уравнение состояния

Давление в бутылке

  1. Давление в бутылке

    ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
    4/10

    Определите давление, которое можно создать, сжимая руками пластиковую бутылку с водой.

    Оборудование: пластиковая бутылка с водой, пробирка, миллиметровая бумага, скотч, ножницы, барометр (один на аудиторию).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(p_x\) находят из закона Бойля–Мариотта: \((p_{\text{атм}} + \rho gh)\,l = (p_x + \rho gH)\,L\).

    Решение

    Закрепим вдоль пробирки с помощью скотча полоску миллиметровой бумаги. Сделаем из пробирки «картезианского водолаза», поместив её вверх дном в бутылку с водой (рис. 47, а). Закроем бутылку и сожмём её (рис. 47, б). Проведём измерения расстояний \(l\), \(L\), \(h\) и \(H\) в этих двух состояниях.

    Рисунок

    Пренебрегая неплоскостностью дна пробирки, запишем закон Бойля–Мариотта: \[(p_{\text{атм}} + \rho gh)\,l = (p_x + \rho gH)\,L,\] где \(p_{\text{атм}}\) — атмосферное давление (определяем по комнатному барометру), \(p_x\) — искомое давление, \(\rho\) — плотность воды, \(g\) — ускорение свободного падения, \(l\) и \(L\) — высоты столба воздуха в пробирке, \(h\) и \(H\) — высоты столба жидкости на уровнях жидкости в пробирке.

    Отсюда находим искомое давление \(p_x\), причём все длины измеряем миллиметровой бумагой.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи