Một ống hình chữ U có hai nhánh thẳng. Ban đầu đổ vào ống một ít thủy ngân. Sau đó đổ thêm nước vào nhánh thứ nhất. Mực nước trong nhánh đó cao hơn mực thủy ngân trong nhánh kia là 22cm. Tính chiều cao của cột nước trong nhánh thứ nhất.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi \(h_n\) là mực cao nước; \(h_d\) là mực cao của dầu.
Trọng lượng riêng của thủy ngân là \(d=136000\)N/m3
\(d_n=10000\)N/m3; \(d_d=10D=10\cdot800=8000\)N/m3
Gọi h là độ chênh lệch của hai ống dầu và nước.
Đổ thêm 1 lượng chất lỏng để hai ống bằng nhau.
\(\Rightarrow\)Áp suất tại hai điểm đấy ống sẽ bằng nhau.
\(\Rightarrow P_A=P_B\)
\(\Rightarrow d_d\cdot h_d=d_n\cdot h_n+d\cdot h\)
\(\Rightarrow8000\cdot h_d=10000\cdot10,9\cdot10^{-2}+136000\cdot h\)
\(\Rightarrow8h_d=1090+136h\) (1)
Mà \(h_d=h_n+h=10,9+h\Rightarrow h=h_d-10,9\) (2)
Từ (1) và (2):
\(\Rightarrow8h_d=1090+136\cdot\left(h_d-10,9\right)\cdot10^{-2}\Rightarrow h_d=161,92\)cm
Gọi \(h_1 = 12,8cm\) là độ cao cột nước, \(h_2\) là độ cao cột dầu
Do \(d_1 > d_2\) nên mực thủy ngân ở nhánh chứa nước cao hơn nhánh chứa dầu một đoạn là h.
Áp suất trong lòng chất lỏng ở cùng độ cao thì bằng nhau, ta có:
\(P_A = P_B\)
\(d_2.h_2 = d_1.h_1 + d.h\)
\(8000.h_2 = 10000.12,8 + 136000.h \)
\( 8h_2 = 128 + 136h (1)
\)
Mà \(h_2= h_1 + h = 12,8 + h\)
\( h = h_2 - 12,8 (2) \)
Từ (1) và (2) suy ra:
\(8.h_2 = 128 + 136.(h_2 - 12,8) = 128 + 136.h_2 - 1740,8\)
\(\Rightarrow 136h_2 - 38h_2 = 1612,8\)
\(\Rightarrow h_2 = 12,6 (cm)\)
Gọi h là độ chênh lệch mức nước thủy ngân ở hai nhánh A và B
Phương trình áp suất tại các điểm ở mức ngang với mặt thủy ngân ở nhánh A (có nước):
\(h_1.d_1=h_2.d_2+h.d_3\rightarrow h=\frac{h_1d_1-h_2d_2}{d_3}\)
Thay số: \(h=\frac{0,6.10000-0,3.8000}{13600}=0,026m\)
Để tìm chiều cao của cột nước, ta sử dụng nguyên lý Pascal về áp suất. Áp suất trong một chất lỏng là như nhau ở mọi điểm.
Áp suất tại đáy ống chữ U do thủy ngân là P_hg = ρ_hg * g * h_hg, trong đó ρ_hg là khối lượng riêng của thủy ngân, g là gia tốc trọng trường và h_hg là chiều cao của cột thủy ngân.
Áp suất tại đáy ống chữ U do nước là P_nước = ρ_nước * g * h_nước, trong đó ρ_nước là khối lượng riêng của nước và h_nước là chiều cao của cột nước.
Vì áp suất trong chất lỏng là như nhau, ta có: P_hg = P_nước.
Từ đó, ta có: ρ_hg * g * h_hg = ρ_nước * g * h_nước.
Với ρ_hg = 1,36 * 10^5 N/m^3, ρ_nước = 10^4 N/m^3 và chênh lệch mực chất lỏng là 22 cm = 0,22 m, ta có:
1,36 * 10^5 * 9,8 * h_hg = 10^4 * 9,8 * h_nước.
Simplifying the equation, we get:
h_hg = (10^4 * 0.22) / 1.36.
Tính toán giá trị, ta có:
h_hg ≈ 161.76 cm.
Vậy chiều cao của cột nước là khoảng 161.76 cm.
Gọi A là điểm tại đaý của nước trong nhánh 1 và B là điểm ngang với A trong nhánh 2
Gọi h là chiều của cột nước trong nhánh 1
Ta co : PA = PB
<=> 10Dnuoc . h = 10 Dthuy ngan. (h- 0, 22)
<=> Dthuy ngan . 0,22 = h(Dthuy ngan - Dnuoc )
<=> 13600. 0,22 = h(13600-1000)
=> h= 0,237 (m) = 23, 7 (cm)
Vậy chiều cao của ...................