发布时间:2019-08-01 13:06:44
用试管爬升实验证明大气压的存在,用两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管中,再将两试管迅速倒置【保持竖直】,会看到底部试管慢慢爬进粗试管中,试管能否在粗试管中爬升取决于细试管插入粗试管内的深度,如果插入过浅细试管将不能自动上升。细试管重力为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,细试管插入粗试管内的长度为h0,过计算,回答下列问题:[2]细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以上升?我看了答案,我不明白为什么水对试管底部的压强与h0水柱产生的压强等于大气压,式子为:F等于{p0-ρ0g0h0]S,即水对试管底部的竖直向下的压力,我不明白这个式子的构成原因,请看到的朋友给 我这道题的正确做题方法及每一步骤的解析,谢谢。
你好!这个式子是正确的。
是这样的,它是先算的大气向上的压强和管中的水向下的压强差。再用这个差减去小试管的重力,列成等式计算的。
大气压强 Po=FoS 管中水向下的压强P水=ρogho
大气向上的压力Fo=PoS 管中水向下的压力F水=ρoghoS
所以这个压力差F=PoS-ρoghoS
也就是F=【po-ρogho】S
再综合上重力有
F=G
G=【po-ρogoho】S 其中的S=π(d/2)² 解出ho就行了。
其实它的思维是分步解答的。若是用综合式子来做这个题思路会更清晰一些。
小试管静止(或匀速上升)时 ,受力平衡,有
F气=G+F水
PoS=G+P水S
Poπ(d/2)²=G+ρ水gh水】π(d/2)²
解出h水即可,答案是一样的。