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.
Hướng dẫn giải chi tiết
- 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’3 ; 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 HỌC247
Bài tập SGK khác
Chưa có câu hỏi nào. Em hãy trở thành người đầu tiên đặt câu hỏi.
