В ртутном манометре с ценой деления 5 мм рт. ст. ртуть заменяют на воду. Какой станет цена деления (в паскалях)? Дайте полный ответ с пояснением​

Хорошо, я с удовольствием сыграю в роль школьного учителя и объясню решение данной задачи.

Для начала, давайте разберемся в том, как ртутный манометр работает. Ртутный манометр использует ртуть для измерения давления. В данной задаче нам нужно заменить ртуть на воду и найти новую цену деления в паскалях.

Цена деления в ртутном манометре измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Ртута имеет плотность 13,6 г/см³, а вода – 1 г/см³. Плотность ртутного столба будет зависеть от его высоты и площади поперечного сечения, но мы считаем, что площадь поперечного сечения не изменяется после замены ртути на воду.

Понятно, что при замене ртутного столба равным по высоте столбу воды, давления в системе будут равными. То есть:

P(ртуть) = P(вода)

Так как давление равно силе, деленной на площадь, мы можем записать:

F(ртуть)/S = F(вода)/S

Так как площадь поверхности сечения у нас одинаковая, мы можем расписать силу, как плотность на объем:

p(ртут)*g*h(ртут) = p(вода)*g*h(вода)

где p - плотность, g - ускорение свободного падения, h - высота столба ртуты (или воды).

Зная значения плотности и заменяя ртуту на воду, наше уравнение становится:

13,6*9,8*h(ртуть) = 1*9,8*h(вода)

Скажем, что h(ртуть) равно 5 мм рт. ст. Мы хотим найти h(вода), то есть высоту столба воды, которая даст нам такое же давление как и столб ртуты. Подставив известные значения, мы получаем:

13,6*9,8*5 мм = 1*9,8*h(вода)

Выполняя простые арифметические вычисления, мы можем решить это уравнение:

68,6 = 9,8*h(вода)

h(вода) = 68,6/9,8 ≈ 7 м

Таким образом, высота столба воды должна быть примерно 7 м, чтобы иметь такое же давление, как и столб ртуты высотой 5 мм.

Теперь, чтобы найти новую цену деления в паскалях, мы должны разделить высоту столба воды на количество делений. По условию, цена деления ртутного манометра составляет 5 мм рт. ст. Значит, новая цена деления будет:

Новая цена деления = 7 м/ (5 мм рт. ст.) = 7/0,005 м = 1400

Таким образом, новая цена деления в паскалях составляет 1400 Па.

Надеюсь, это решение понятно для вас. Если у вас есть еще вопросы по этой задаче или по другим темам, я с радостью помогу вам!