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【一根均匀的长玻璃管,当其开口向上竖直放置时,内部一段20cm的水银柱封闭了一段30cm长的空气柱,设大气压强为75cmHg,求(1)将玻璃管缓慢旋转至水平位置时管内空气柱的长度(2)将玻璃管缓】
更新时间:2024-04-28 10:11:18
1人问答
问题描述:

一根均匀的长玻璃管,当其开口向上竖直放置时,内部一段20cm的水银柱封闭了一段30cm长的空气柱,设大气压强为75cmHg,求

(1)将玻璃管缓慢旋转至水平位置时管内空气柱的长度

(2)将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向下,且管与水平线成30度的位置时管内空气柱的长度

(3)使玻璃管以2m/s^2的加速度竖直向下做匀加速直线运动时管内空气柱的长度

水银密度为13.6*10^3

提示说是水银会溢出.

答案是38cm,43.8cm,31.1cm

刘鲁回答:
  1.Po为大气压强=75cmHg   在竖直状态下P1=Po+20=95cmHg   因为是等温变化   所以P1V1=P2V2   当翻转到水平的时候P2=Po=75cmHg   所以95X30*S=75V2   V2=38*S   S是试管截面积38为空气柱高度   所以空气柱高度是38cm   2.同样道理   P1V1=P2V2   只不过P2=Po-20*sin30   =75-10   =65   95X30*S=65V2   V2=43.846*S   高度就是43.8cm   3.竖直向下的加速度为2m/S^2说明水银部分失重原来是10m/S^2现在应该是10-2=8m/S^2   是原来的4/5   所以等效的水银高度应该是20X4/5=16   同样P1V1=P2V2   P1=Po+20=95cmHg   P2=Po+16=75+16=91cmHg   95X30*S=91V2   V2=31.3*S   空气柱高度为31.3cm
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