Kezdőlap


Feladat:	280. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Hegedűs Csaba
Füzet:	1963/március, 175 - 176. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Úszás, Egyéb hidrosztatikai nyomás, Izotermikus állapotváltozás (Boyle--Mariotte-törvény), Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1962/október: 280. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A levegővel telt láda a higanyba merül, miközben a benne levő levegő összenyomódik. Ennek következtében a higanyszint a ládában eltolódik a rajta kívül levő higanyszinthez képest. A vékony fal miatt a kiszorított higany súlya $F \cdot h_{1} γ$ , ez tart egyensúlyt a láda $G$ súlyával:

\begin{matrix} F \cdot h_{1} γ = G, \end{matrix}

innen

\begin{matrix} h_{1} = \frac{G}{F γ} . \end{matrix}

A higany túlnyomása miatt a ládában levő levegő nyomása az atmoszférikus nyomáshoz képest megnövekedik:

\begin{matrix} p_{1} = p_{0} + h_{1} γ, \end{matrix}

ahol

p_{0} = 1, 033 {kp/cm}^{2}

. A Boyle‐Mariotte-törvény alkalmazásával

\begin{matrix} p_{0} V_{0} = p_{1} V_{1}, p_{0} F h = (p_{0} + h_{1} γ) F (h - h_{2}) . \end{matrix}

Innen

h_{1}

fenti értékét beírva kapjuk:

\begin{matrix} h_{2} = \frac{h G}{p_{0} F + G} . \end{matrix}

A numerikus adatokkal

\begin{matrix} h_{1} = 22 cm, h_{2} = 22, 5 cm . \end{matrix}

A láda teljes merülése tehát

\begin{matrix} h_{3} = h_{1} + h_{2} = 44, 5 cm . \end{matrix}

Hegedűs Csaba (Nagykanizsa, Landler J. g. III. o. t.)