Для решения данной задачи важно знать, что атмосферное давление на уровне моря равно 760 мм ртутного столба (мм рт. ст.) или 101325 Па.
По условию задачи, необходимо найти показание барометра в соляной шахте, находящейся на глубине 84 метра, если на поверхности земли давление нормальное.
Давление зависит от высоты над уровнем моря и следует закону атмосферного давления. Закон атмосферного давления гласит, что давление убывает с высотой по экспоненциальному закону.
Для решения задачи используем формулу для вычисления давления на глубине:
P = P₀ + ρgh,
где P - давление на глубине, P₀ - нормальное давление (760 мм рт. ст.), ρ - плотность жидкости (воздуха), g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²), h - глубина соляной шахты.
В данной задаче вместо жидкости (воздуха) используется величина "соляной шахты", поэтому мы знаем, что плотность соляной шахты также влияет на давление.
Исходя из этого, ответ будет иметь вид:
P = P₀ + ρgh,
где P₀ = 760 мм рт. ст., g ≈ 9.8 м/с², h = 84 м.
Нам также нужно узнать плотность воздуха на поверхности земли, чтобы использовать ее в данной формуле.
Обычно плотность воздуха принимается равной 1.2 кг/м³.
Подставляем все значения в формулу:
P = 760 мм рт. ст. + (1.2 кг/м³)(9.8 м/с²)(84 м).
Далее проводим необходимые преобразования единиц измерения:
- Переводим миллиметры ртутного столба в паскали, так как паскаль (Па) является основной единицей измерения давления в системе СИ. 1 мм рт. ст. = 133.322 Па, поэтому весить барометр будет 760 мм рт. ст. × 133.322 Па/1 мм рт. ст. ≈ 101325 Па.
По условию задачи, необходимо найти показание барометра в соляной шахте, находящейся на глубине 84 метра, если на поверхности земли давление нормальное.
Давление зависит от высоты над уровнем моря и следует закону атмосферного давления. Закон атмосферного давления гласит, что давление убывает с высотой по экспоненциальному закону.
Для решения задачи используем формулу для вычисления давления на глубине:
P = P₀ + ρgh,
где P - давление на глубине, P₀ - нормальное давление (760 мм рт. ст.), ρ - плотность жидкости (воздуха), g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²), h - глубина соляной шахты.
В данной задаче вместо жидкости (воздуха) используется величина "соляной шахты", поэтому мы знаем, что плотность соляной шахты также влияет на давление.
Исходя из этого, ответ будет иметь вид:
P = P₀ + ρgh,
где P₀ = 760 мм рт. ст., g ≈ 9.8 м/с², h = 84 м.
Нам также нужно узнать плотность воздуха на поверхности земли, чтобы использовать ее в данной формуле.
Обычно плотность воздуха принимается равной 1.2 кг/м³.
Подставляем все значения в формулу:
P = 760 мм рт. ст. + (1.2 кг/м³)(9.8 м/с²)(84 м).
Далее проводим необходимые преобразования единиц измерения:
- Переводим миллиметры ртутного столба в паскали, так как паскаль (Па) является основной единицей измерения давления в системе СИ. 1 мм рт. ст. = 133.322 Па, поэтому весить барометр будет 760 мм рт. ст. × 133.322 Па/1 мм рт. ст. ≈ 101325 Па.
- Переводим килограммы в паскали. 1 кг/м³ = 9.8 Н/м³ ≈ 9.8 Па.
Теперь можем окончательно рассчитать давление в соляной шахте:
P = 101325 Па + (1.2 Па/м³)(9.8 м/с²)(84 м).
Как итоговое решение, мы получаем:
P = 101325 Па + 980 Па ≈ 102305 Па.
Таким образом, показание барометра в соляной шахте будет примерно 102305 Па.