如图所示,连通器粗管直径是细管直径的4倍,现在连通器中注入水银,待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水(注入水后细管中仍有水银).求:粗管中水银面上升多少?细管中水银面下

问题描述:

如图所示,连通器粗管直径是细管直径的4倍,现在连通器中注入水银,待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水(注入水后细管中仍有水银).求:粗管中水银面上升多少?细管中水银面下降多少?

设两管中水银面的高度差是h水银,这个水银柱产生的压强与70cm高的水柱产生的压强相等,
即:P=P水银
则:ρgh水银gh水银
1.0×103kg/m3×g×0.7m=13.6×103kg/m3×g×h水银
则h水银=

1.0×103kg/m3×0.7m
13.6×103kg/m3
=5.15×10-2m=5.15cm
粗管的直径是细管的4倍,那么粗管的横截面积是细管的16倍,
那么,当细管内下降h(cm)时,粗管内的水银就上升
h
16
(cm),
所以:h+
h
16
=5.15cm⇒
17h
16
=5.15cm⇒h=
5.15cm
17
16
≈4.85cm,
则:
h
16
=
4.85cm
16
≈0.3cm
答:粗管中水银面上升0.3cm,细管中水银面下降4.85cm.