有一高为l的平口玻璃瓶装有深度为h的水,上面盖有卡片.现将玻璃瓶倒置,水仍留在里面.已知大气压强为p0,水的密度为p,假设玻璃瓶倒置后卡片稍微凸出,则水的深度变化△h近似为?pgh(l-h)/p0

问题描述:

有一高为l的平口玻璃瓶装有深度为h的水,上面盖有卡片.现将玻璃瓶倒置,水仍留在里面.已知大气压强为p0,水的密度为p,假设玻璃瓶倒置后卡片稍微凸出,则水的深度变化△h近似为?
pgh(l-h)/p0

两种状态下杯内空气质量不变,且等温变化,气体压强与其体积成反比:
P0(L-h)=P(L-h')-----(1)
倒置后卡片处于平衡状态,杯底(即卡片上侧)的压强 P1=P0;倒置后的水底与水面的高差为h',水底与水面的压强关系为 P1-P=pgh',
即 P=P1-pgh'=P0-pgh' (2)
以(2)式代入(1)得
P0(L-h)=(P0-pgh')(L-h')
化简得 h-h'=pgh'(L-h')/P0 式中右边的h'近似地以h代替(因为h变化很小)得水的深度变化△h近似值为:
△h=pgh(L-h)/P0