Ртуть в Г-образной трубке
5/10Тонкая Г-образная трубка постоянного внутреннего сечения полностью заполнена ртутью (см. рис.). Горизонтальное колено трубки закрыто с одного конца. Вертикальное колено высотой \(H = 8\) мм открыто в атмосферу. Атмосферное давление \(P_0 = 752\) мм рт. ст. Ртуть начинает выливаться, если трубку двигать вдоль горизонтального колена с постоянным ускорением, не меньшим чем \(a_0 = 0{,}8\,g\). При движении трубки с некоторым ускорением \(a\), большим \(a_0\), выливается слой ртути длиной \(L_1 = 19\) см.
Найти длину \(L\) горизонтального колена.
Найти ускорение \(a\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаКакая сила сообщает ускорение столбику ртути в горизонтальном колене? Сравните давления на концах столбика, учитывая вертикальное колено.
Ответ1) \(L = 95\) см; 2) \(a = g\).
РешениеДавление \(P_0 = \rho gH_0\), где \(H_0 = 75{,}2\) см.
1) Для столбика длиной \(L\) по второму закону Ньютона \(\rho g\left(H_0 + H\right)S = \rho LSa_0\), \(a_0 = 0{,}8\,g\). Отсюда \(L = \dfrac{H_0 + H}{0{,}8} = 95\) см.
2) Для столбика длиной \(L - L_1\): \(\rho g\left(H_0 + H\right)S = \rho\left(L - L_1\right)Sa\). Отсюда \(a = \dfrac{H_0 + H}{L - L_1}\,g = g\).
Похожие задачи
- Трубка с жидкостью движется с ускорением Физтех 2011/12, 11 кл.
- U-трубка с маслом и водой МОШ 2011/12, 8 кл.
- Изменение объёма МОШ 2024/25, 8 кл.
- Тур маслом не испортишь ВсОШ 2009/10, 9 кл.
- Вращающаяся изогнутая трубка с жидкостью Физтех 2011/12, 11 кл.
- U-трубка с двумя поршнями МОШ 2012/13, 8 кл.