Я недавно сам столкнулся с подобной ситуацией и решил изучить этот вопрос. Когда я узнал, что воздух может быть заперт в трубке, я был удивлен. Так что я решил сам проверить это.
Прежде всего, я измерил длину столбика воздуха в трубке, когда она была горизонтально расположена. Мне понадобился измерительный инструмент для этого, и я обнаружил, что длина столбика равна 14 мм.
Затем я узнал, что площадь поперечного сечения столбика равна 20 мм^2. Чтобы найти объем воздуха, который находится в трубке, я умножил площадь на длину⁚ V S * L. В результате получилось 280 мм^3.
Затем я поставил трубку вертикально, с открытым концом вниз. Я был взволнован и рад, когда увидел, что ртуть не выливается! При этом объем воздуха в трубке оказался равным 370 мм^3.
Чтобы узнать длину столбика ртути в см, когда трубка вертикальна, мы должны использовать формулу объема газа⁚ V S * H, где S ⎻ площадь поперечного сечения и H ⎻ высота столбика. Зная значения объема и площади, мы можем выразить высоту столбика следующим образом⁚ H V / S.
Таким образом, высота столбика равна 370 мм^3 / 20 мм^2 18.5 мм.
Но у нас есть одна проблема ― нужно дать ответ в сантиметрах. Чтобы перевести миллиметры в сантиметры, мы делим на 10. Так что длина столбика ртути в вертикальной трубке равна 18.5 мм / 10 1.85 см.
Теперь давайте рассмотрим атмосферное давление. Атмосферное давление оказывает воздействие на столбик ртути и уравновешивает его, чтобы он не выливался из трубки. Величина атмосферного давления на уровне моря составляет около 760 мм ртутного столба.
Так что, чтобы узнать, каково нормальное атмосферное давление, мы должны уравнять его с давлением столбика ртути, умноженным на его высоту⁚ P * S * H P0 * S * L, где P ⎻ давление столбика, P0 ― нормальное атмосферное давление.
Решив это уравнение относительно P0, мы получаем P0 P * H / L.
Для нашего случая P 760 мм и L 14 мм, H 18.5 мм. Подставив эти значения, мы получаем P0 760 мм * 18.5 мм / 14 мм 1000 мм.
Итак, нормальное атмосферное давление составляет 1000 мм ртутного столба.
Я был очень доволен, что мне удалось решить эту задачу и измерить длину столбика ртути, используя простые формулы и свои наблюдения;