Вопрос задан 20.10.2025 в 13:59. Предмет Физика. Спрашивает Соколов Егор.

В цилиндрический сосуд налита ртуть и вода. Общая высота столба жидкостей h = 14,6 см, а давление на дно сосуда p = 2,7 кПа. Каково отношение масс ртути и воды? Плотность ртути составляет 13600 кг/м³, плотность воды составляет 1000 кг/м³.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ахметсафин Макс.

Ртуть — внизу, вода — сверху. Давление на дно равно сумме гидростатических давлений слоёв:

p=ρHgghHg+ρwghw,hHg+hw=h.p=\rho_{\text{Hg}} g h_{\text{Hg}}+\rho_{\text{w}} g h_{\text{w}},\qquad h_{\text{Hg}}+h_{\text{w}}=h.

Отсюда

hHg=p/gρwhρHgρw.h_{\text{Hg}}=\frac{p/g-\rho_{\text{w}}\,h}{\rho_{\text{Hg}}-\rho_{\text{w}}}.

Подставим числа (p=2700 Паp=2700\ \text{Па}, h=0,146 мh=0{,}146\ \text{м}, g=9,81 м/с2g=9{,}81\ \text{м/с}^2, ρHg=13600 кг/м3\rho_{\text{Hg}}=13600\ \text{кг/м}^3, ρw=1000 кг/м3\rho_{\text{w}}=1000\ \text{кг/м}^3):

pg27009,81275,23,ρwh=10000,146=146.\frac{p}{g}\approx\frac{2700}{9{,}81}\approx 275{,}23,\qquad \rho_{\text{w}}h=1000\cdot 0{,}146=146. hHg275,23146136001000=129,23126000,01026 м  (1,03 см),h_{\text{Hg}}\approx\frac{275{,}23-146}{13600-1000} =\frac{129{,}23}{12600}\approx 0{,}01026\ \text{м}\;(1{,}03\ \text{см}), hw=hhHg0,1460,01026=0,13574 м.h_{\text{w}}=h-h_{\text{Hg}}\approx 0{,}146-0{,}01026=0{,}13574\ \text{м}.

Массы пропорциональны ρAh\rho A h (площадь сечения AA сокращается), поэтому

mHgmw=ρHghHgρwhw136000,0102610000,135741,03.\frac{m_{\text{Hg}}}{m_{\text{w}}} =\frac{\rho_{\text{Hg}} h_{\text{Hg}}}{\rho_{\text{w}} h_{\text{w}}} \approx\frac{13600\cdot 0{,}01026}{1000\cdot 0{,}13574} \approx 1{,}03.

Ответ: отношение масс ртути и воды mHg:mw1,03:1m_{\text{Hg}}:m_{\text{w}}\approx 1{,}03:1 (почти поровну).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос