Người ta đổ thêm 100 cm3 nước vào một nhánh của một bình hình chữ U


Người ta đổ thêm 100 cm 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 .

Giải SBT Vật Lí 10 Bài 34: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng

Câu hỏi 34.9 trang 67 SBT Vật Lí 10: 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. 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 ρHg = 13600kg/m3 và của nước ρH2O = 1000kg/m3.

Lời giải:

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

Ta có: AB = A’C

Suy ra: hHg=B'C=2A'C;AB=hHg2

Người ta đổ thêm 100 cm3 nước vào một nhánh của một bình hình chữ U

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:

Δp=p1p2=ρH2O.g.hH2O

Δp'=p1'p2'=ρHg.g.hHg

Từ (1) và (2) suy ra: Δp=Δp'

Người ta đổ thêm 100 cm3 nước vào một nhánh của một bình hình chữ U

Δh=hHg2= 1,17cm

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: