Номер 2, страница 148 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

2. В чем суть опыта Э. Торричелли?

2. В чем суть опыта Э. Торричелли?

Суть опыта, проведенного итальянским ученым Эванджелиста Торричелли в 1643 году, заключалась в том, чтобы доказать существование атмосферного давления и измерить его величину. Этот эксперимент стал фундаментальным для физики и опроверг многовековую идею Аристотеля о том, что «природа не терпит пустоты» (horror vacui).

Ход эксперимента был следующим:

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

2. Он заполнил эту трубку доверху ртутью — очень плотной жидкостью.

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

4. Когда он убрал палец, ртуть из трубки начала выливаться в чашу, но остановилась, когда ее уровень в трубке достиг высоты примерно 760 мм над уровнем ртути в чаше.

Главные выводы и суть опыта:

• В верхней части трубки, над столбиком ртути, образовалось пустое пространство. Поскольку трубка была изначально заполнена ртутью, в этом пространстве не было воздуха. Это пространство получило название «торричеллиева пустота» и стало первым в истории доказательством возможности существования вакуума.
• Торричелли предположил, что столб ртути в трубке не выливается полностью, потому что на поверхность ртути в открытой чаше давит окружающий воздух (атмосфера). Это атмосферное давление уравновешивает давление (вес) столба ртути в трубке.
• Таким образом, высота столба ртути стала мерой атмосферного давления. Давление, создаваемое столбом жидкости, можно рассчитать по формуле $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости (ртути), $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота столба. Следовательно, атмосферное давление эквивалентно давлению столба ртути высотой около 760 мм.

Опыт Торричелли привел к изобретению первого в мире прибора для измерения атмосферного давления — ртутного барометра. Также было замечено, что высота столбика ртути колеблется, что доказывало изменчивость атмосферного давления в зависимости от погоды и высоты над уровнем моря.

Ответ: Суть опыта Э. Торричелли состоит в демонстрации существования атмосферного давления, его измерении и опровержении теории о «боязни пустоты». Опыт показал, что давление атмосферы способно удерживать столб ртути в запаянной трубке на высоте около 760 мм, уравновешивая его вес. Пространство над ртутью в трубке является вакуумом («торричеллиева пустота»), а сама конструкция представляет собой первый ртутный барометр.