Bài tập 29.12 trang 69 SBT Vật lý 10

Lý thuyết Bài tập
Câu hỏi:

Bài tập 29.12 trang 69 SBT Vật lý 10

Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột thuỷ ngân dài h = 19,6 mm. Nếu đặt ống nghiêng một góc 30° so với phương nằm ngang thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl1 = 20 mm. Nếu đặt ống thẳng đứng thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl2 = 30 mm.

Xác định áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang. Coi nhiệt độ không đổi.

- Trạng thái 1 của không khí trong ống nằm ngang. Với lượng khí ở bên phải cũng như ở bên trái cột thủy ngân: p1; V1.

- Trạng thái 2 của không khí khi ống nằm nghiêng.

+ Với lượng khí ở bên trái: p2 ; V2.

+ Với lượng khí ở bên phải: p’2 ; V’2.

- Trạng thái 3 của không khí khi ống thẳng đứng.

+ Với lượng khí ở bên trái: p3 ;  V3.

+ Với lượng khí ở bên phải: p’; V’3.

- Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Ta có:

+ Khi ống nằm nghiêng thì: l2 = l1 – Δl1 và l’2 = l1 + Δl1

+ Khi ống thẳng đứng thì: l3 = l1 – Δl2 và l’3 = l1 + Δl2

- Ngoài ra, khi cột thủy ngân đã cân bằng thì:

p2 = p’2 + ρghsinα và p3 = p’3 + ρgh.

Thay các giá trị của l2, l3, l’2, l’3, p2, p3 vào các phương trình của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ở trên, ta được:

\(\begin{array}{l} {p_1} = \frac{{\rho gh}}{2}\left( {\sqrt {\frac{{{\rm{\Delta }}{l_1}\left( {{\rm{\Delta }}{l_2} - {\rm{\Delta }}{l_1}\sin \alpha } \right)}}{{{\rm{\Delta }}{l_2}\left( {{\rm{\Delta }}{l_1} - {\rm{\Delta }}{l_2}\sin \alpha } \right)}}} - \sqrt {\frac{{{\rm{\Delta }}{l_2}\left( {{\rm{\Delta }}{l_1} - {\rm{\Delta }}{l_2}\sin \alpha } \right)}}{{{\rm{\Delta }}{l_1}\left( {{\rm{\Delta }}{l_2} - {\rm{\Delta }}{l_1}\sin \alpha } \right)}}} } \right)\\ = 6mmHg \end{array}\)

 

-- Mod Vật Lý 10

Copyright © 2021 HOCTAP247