DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Sytuacja 1:
Sytuacja 2:
Wyznaczamy zmianę objętości:
Zauważ, że gdy rurka znajduje się wylotem do góry (sytuacja 1), to ciśnienie panujące wewnątrz niej
jest równe sumie ciśnienia atmosferycznego
oraz ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez kroplę rtęci
– wyznacz je ze wzoru
, gdzie
– gęstość cieczy,
– przyspieszenie ziemskie,
– wysokość słupka cieczy.
Gdy zostanie ona obrócona o kąt 180°, to znajdzie się w pozycji pionowej (sytuacja 2). Zauważ, że skoro kropla rtęci nie wypadła, to ciśnienie atmosferyczne będzie równe sumie ciśnienia powietrzu
oraz ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez kroplę rtęci
– wyznacz je ze wzoru
, gdzie
– gęstość cieczy,
– przyspieszenie ziemskie,
– wysokość słupka cieczy.
Można przyjąć, że podczas powolnego obracania obiektu temperatura powietrza się nie zmieniła, więc zaszła przemiana izotermiczna. Wynika stąd, że wyrażenie
jest stałe. Następnie wyznacz zmianę objętości, czyli stosunek
.