Giải Bài tập 34.9 trang 67 SBT Vật lý 10 Kết nối tri thức
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\(^{3}\).
Hướng dẫn giải chi tiết Bài tập 34.9
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức
\(\Delta p=p_{1}-p_{2}=\rho _{H_{2}O}g.h_{H_{2}O}\)
\(\Delta p'=p'_{1}-p'_{2}=\rho _{Hg}.g.h_{Hg}\)
Lời giải chi tiết:
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.
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.
-- Mod Vật Lý 10 HỌC247
Chưa có câu hỏi nào. Em hãy trở thành người đầu tiên đặt câu hỏi.
