Szklana rurka z rtęcią

Mechanika płynów. Sprężystość. Grawitacja. Inne zagadnienia mechaniki klasycznej.
adambak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1272
Rejestracja: 8 sty 2011, o 18:18
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa

Szklana rurka z rtęcią

Post autor: adambak » 9 maja 2011, o 16:32

Nie mogę sobie poradzić zupełnie z tym oto zadaniem: Rurka szklana zatopiona na jednym końcu zawiera słupek rtęci o długości \(L=25cm\). Gdy rurkę trzymamy pionowo, otwartym końcem do dołu, to długość słupka powietrza zamkniętego w rurce wynosi \(h=30cm\). Po odwróceniu rurki o \(180^{\circ}\) - otworem do góry, długość słupka powietrza maleje dwukrotnie, a jego temperatura nie ulega zmianie. Gęstość rtęci wynosi \(\rho _{r} = 13600 \frac{kg}{m^3}\) A. Oblicz wartość ciśnienia powietrza otaczającego rurkę. B. Oblicz, jaka będzie długość słupka powietrza w zamkniętej części rurki, gdy ustawimy ją poziomo. Czy mógłby ktoś wytłumaczyć o co chodzi w tym zadaniu? Nie bardzo czuję, z czego mam tutaj skorzystać..

norwimaj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 5101
Rejestracja: 11 mar 2011, o 16:31
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: 52°16'37''N 20°52'45''E

Szklana rurka z rtęcią

Post autor: norwimaj » 9 maja 2011, o 22:10

Powiedzmy że ciśnienie na zewnątrz rurki to \(p_0\), ciśnienie powietrza wewnątrz rurki, gdy trzymamy ją otworem w dół, to \(p_1\). Ponieważ słupek rtęci pozostaje w spoczynku, to działające na niego siły się równoważą, czyli \(p_0S-p_1S=\rho_rLSg\), gdzie \(S\) to pole przekroju rurki. Mamy więc \(p_0-p_1=\rho_rgL\). Po obróceniu rurki objętość gazu zmalała dwukrotnie, a temperatura się nie zmieniła, więc ciśnienie gazu wynosi \(2p_1\). Analogicznie jak poprzednio dostajemy równanie \(2p_1-p_0=\rho_rgL\). Wystarczy teraz poprzednie równanie pomnożyć przez \(2\) i dodać oba równania stronami. Punkt B zadania już chyba będziesz wiedział.

adambak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1272
Rejestracja: 8 sty 2011, o 18:18
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa

Szklana rurka z rtęcią

Post autor: adambak » 9 maja 2011, o 22:27

Tak, B to już nie problem. Potrzebowałem tego popchnięcia z rozwiązaniem w A, dziękuję. -- 9 maja 2011, o 23:39 -- Mały ruch w sekcji fizycznej, szczerze mówiąc to miałem nadzieję że napiszesz

ODPOWIEDZ