Một ống nhỏ hình trụ có chiều cao 100cm. Người ta đổ thuỷ ngân vào ống sao cho mặt thoáng của thuỷ ngân cách miệng ống 94cm.
a) Tính áp suất của cột thuỷ ngân tác dụng lên đáy ống, biết trọng lượng riêng của thuỷ ngân là 136 000N/m3.
b) Với ống trên nếu thay thuỷ ngân bởi nước, muốn tạo ra được áp suất ở đáy ống như trên thì mặt thoáng của nước trong ống cách miệng ống một khoảng bao nhiêu? Biết biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3.
Đáp án:
a. p = 8160Pa
b. hn = 81,6cm
Giải thích các bước giải:
a. Chiều cao của cột thủy ngân là:
${h_{tn}} = H – h = 100 – 94 = 6cm = 0,06m$
Áp suất của cột thủy ngân lên đáy ống là:
$p = {d_{tn}}.{h_{tn}} = 136000.0,06 = 8160Pa$
b. Chiều cao của cột nước cần dùng là:
$p = {d_n}.{h_n} \Leftrightarrow {h_n} = \dfrac{p}{{{d_n}}} = \dfrac{{8160}}{{10000}} = 0,816m = 81,6cm$
Đáp án:
a) Chiều cao của cột thủy ngân là: `100` `-` `94` `=` `6cm` `=` `0,06m`
`p` `=` `d.h` `=` `136 000.0,06` `=` $8160N/m²$
b) Muốn tạo ra được áp suất ở đáy ống như trên thì mặt thoáng của nước thì phải thỏa mãn:
$10 000N/m³.hn$ `=` $8160N/m²$
⇒ `hn` `=` $8160N/m².10 000N/m³$ `=` `0,816m` `=` `81,6cm`