Question

5. Праве коліно U-подібної трубки, в якій міститься вода, з'єднане з посудиною (див. рисунок). Рівень води в лівому коліні трубки на 30 см вищий, ніж у правому. Знайдіть атмосферний тиск, ЯКЩО тиск повітря в посудині 103 кПа. U​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

Рівень води в лівому коліні трубки на 30 см вищий, ніж у правому.

Тиск повітря в посудині 103 кПа.

Треба знайти атмосферний тиск.

За умови рівноваги рідини в трубці, тиск води в обох колінах буде однаковий. Тому ми можемо використати принцип Паскаля, щоб знайти тиск води.

Застосовуючи принцип Паскаля, ми отримаємо:

P = F / A,

де P - тиск, F - сила і A - площа.

Так як площа у лівому і правому колінах однакова, то тиск залежить лише від висоти стовпа води в кожному з колін.

Різниця висот між водою в лівому і правому колінах дорівнює 30 см. Звідси висота стовпа води у лівому коліні дорівнює 30 см.

Так як щільність води приблизно становить 1000 кг/м³, то ми можемо обчислити тиск води у лівому коліні за формулою:

P = ρgh,

де P - тиск, ρ - щільність рідини, g - прискорення вільного падіння, h - висота стовпа рідини.

Підставляючи відповідні значення, отримаємо:

P = (1000 кг/м³) x (9,8 м/с²) x (0,3 м) = 294 Па

Отже, тиск води у лівому коліні становить 294 Па.

Щоб знайти атмосферний тиск, необхідно додати тиск повітря в посудині (103 кПа) до тиску води у лівому коліні (0,294 кПа), враховуючи одиниці виміру:

Pатм = 103 кПа + 0,294 кПа = 103,294 кПа.

Отже, атмосферний тиск становить 103,294 кПа.