Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Hidrosztatika

426
Egy 0,1 cm² keresztmetszetű alul zárt függőleges helyzetű csőben 6 cm³ levegő van 5 cm hosszú higanyoszloppal lezárva. Mennyivel mozdul el a higanyoszlop ha a csövet:
A, vízszintesen
B, zárt végével felfelé függőlegesen tartjuk
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
1
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
`A=0.1\ cm^2=10^(-5)\ m^2`
`V_1=6\ cm^3=6·10^(-6)\ m^3` a zárt levegő kezdeti térfogata
`L_"Hg"=5\ cm=5·10^(-2)\ m`

`L_1=V_1/A=60\ cm` a zárt levegő kezdeti hossza
`V_"Hg"=A·L_"Hg"`
`m_"Hg"=ϱ_"Hg"·V_"Hg"`
A higany sűrűségét nézd meg a könyvedben.
`p_0=100\ kPa` a légnyomás (nem volt megadva, de kb. ennyi)

Rajzolj mindent.
Kezdő állapotban alul van a csőben a 6 cm³ levegő, felette a higany. A levegőt kétféle nyomás nyomja:
- a légnyomás, `p_0`
- a higany nyomása, ami:
`p_"Hg"=(m_"Hg"·g)/A=(ϱ_"Hg"·V_"Hg"·g)/A=(ϱ_"Hg"·A·L_"Hg"·g)/A`
`p_"Hg"=ϱ_"Hg"·L_"Hg"·g`
számold ki

Ennek a kettőnek az összege a zárt levegő kezdeti nyomása:
`p_1=p_0+p_"Hg"`
A térfogata pedig `V_1`, a hossza `L_1`

a) Vízszintes helyzetben
Ilyenkor csak a külső légnyomás nyomja a zárt levegőt (a higany nem). A zárt levegőnek is `p_2=p_0` lesz a nyomása, és ettől kitágul `V_2` térfogatra:
`p_2V_2=p_1V_1`
`V_2=(p_1V_1)/p_2=(p_1V_1)/p_0=(p_0+p_"Hg")/p_0·V_1`
`L_2=V_2/A=(p_0+p_"Hg")/p_0·L_1`
A kérdés az, mennyivel lesz hosszabb:
`ΔL_2=L_2-L_1=(p_"Hg")/p_0·L_1`
számold ki.

b) Fejjel lefelé
Ekkor a higany "ki akar esni", még jobban csökkenti a belső nyomást. Úgy is gondolhatjuk, hogy a felül lévő levegő `p_3` nyomása és a higany nyomása együtt nyomja a külső légnyomást:
`p_3+p_"Hg"=p_0`
ebből
`p_3=p_0-p_"Hg"`
`p_3V_3=p_1V_1`
`V_3=p_1/p_3·V_1`
`L_3=p_1/p_3·L_1`
`L_3=(p_0+p_"Hg")/(p_0-p_"Hg")·L_1`
Számold ki, Az elmozdulás a kezdeti hosszhoz képest `L_3-L_1`.
0