Номер 2, страница 58 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

2. В чем заключался опыт Торричелли?

Опыт Торричелли, проведенный в 1643 году итальянским ученым Эванджелистой Торричелли, является одним из фундаментальных экспериментов в физике, который наглядно продемонстрировал существование атмосферного давления и позволил его измерить.

Ход эксперимента:

1. Торричелли взял длинную стеклянную трубку (около 1 метра), запаянную с одного конца.

2. Эту трубку он полностью заполнил ртутью — очень плотным жидким металлом.

3. Затем он плотно закрыл открытый конец трубки пальцем, перевернул ее и опустил этим концом в широкую чашу, также наполненную ртутью.

4. Под уровнем ртути в чаше он убрал палец.

Наблюдения и выводы:

Вопреки интуитивному ожиданию, ртуть из трубки вылилась не вся. Она опустилась лишь до определенного уровня, после чего остановилась. Высота столба ртути, оставшегося в трубке, составила примерно 760 мм над уровнем ртути в чаше. Пространство над ртутью в верхней части трубки оказалось пустым. Это пространство получило название «торричеллиева пустота» (вакуум).

Торричелли дал этому явлению следующее объяснение: на поверхность ртути в широкой чаше давит воздух атмосферы. Это давление передается внутрь ртути и удерживает столб жидкости в трубке, не давая ему вылиться полностью. Таким образом, давление, создаваемое столбом ртути, уравновешивается давлением атмосферы.

Давление столба жидкости вычисляется по формуле: $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости (ртути), $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота столба.

Этот опыт не только доказал, что воздух имеет вес и создает давление, но и привел к изобретению первого барометра — прибора для измерения атмосферного давления. Наблюдая за высотой столба ртути в разные дни, Торричелли заметил, что она колеблется, и связал это с изменениями погоды.

Ответ: Опыт Торричелли заключался в создании устройства для демонстрации и измерения атмосферного давления. Стеклянная трубка, заполненная ртутью, переворачивалась и опускалась в чашу с ртутью. Давление атмосферы на ртуть в чаше уравновешивало давление столба ртути в трубке, в результате чего ртуть в трубке опускалась до высоты около 760 мм, а над ней образовывался вакуум. Это доказало, что атмосфера имеет вес и оказывает давление.