Người ta đổ thêm 100 cm3 nước vào một nhánh của một bình hình chữ U có hai nhánh giống nhau đang chứa thủy ngân

34.9 Người ta đổ thêm 100 cm$^{3}$ nước vào một nhánh của một bình hình chữ U có hai nhánh giống nhau đang chứa thủy ngân. Hỏi mặt thoáng của thủy ngân ở nhánh bên kia của bình di chuyển bao nhiêu cm? Biết đường kính trong của bình d = 2 cm, khối lượng riêng của thủy ngân $\rho _{H_{2}O}$ = 1 000 kg/m$^{3}$  và của nước $\rho _{Hg}$ = 13 600 kg/m$^{3}$.


Mặt thoáng của thủy ngân ban đầu ở vị trí A. Khi đổ thêm nước vào thì A ở nhánh có nước chuyển xuống B, mặt thoáng ở nhánh còn lại chuyển tới C, như hình vẽ.

Người ta đổ thêm 100 cm3 nước vào một nhánh của một bình hình chữ U có hai nhánh giống nhau đang chứa thủy ngân

Ta có: AB = A'C => hHg = B'C = 2A'C; AB = $\frac{h_{Hg}}{2}$

$h_{H_{2}O}=\frac{100}{\pi R^{2}}=\frac{100}{\pi (\frac{2}{2})^{2}}$ = 31,8 cm

Gọi áp suất ở mặt thoáng của nước là p2: p2 = pa (áp suất khí quyển)

Gọi áp suất ở mặt thoáng của Hg là p'2: p'2 = pa, suy ra p2 = p'2 (1)

Gọi áp suất của nước ở B là p1; áp suất của thủy ngân ở B' là p'1.

Vì B và B' nằm trên cùng một mặt phẳng ngang nên p1 = p'1 (2)

Ta có: $\Delta p=p_{1}-p_{2}=\rho _{H_{2}O}g.h_{H_{2}O}$

$\Delta p'=p'_{1}-p'_{2}=\rho _{Hg}.g.h_{Hg}$

Từ (1) và (2) => $\Delta p=\Delta p'$

=> $\rho _{H_{2}O}g.h_{H_{2}O}=\rho _{Hg}.g.h_{Hg}$ => hHg = 31,8.$\frac{1000}{13600}$ = 2,34 cm.

=> $\Delta h=\frac{h_{Hg}}{2}$ = 1,17 cm.


Từ khóa tìm kiếm Google: giải sbt vật lí 10 sách mới, giải vật lí 10 kết nối tri thức, giải sbt vật lí 10 trang 67, giải 34.9 sbt vật lí 10 kết nối tri thức

Bình luận

Giải bài tập những môn khác