Номер 1, страница 169 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 46. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Обсудить в классе - номер 1, страница 169.

Условие.

1. Ртутный барометр, сохраняя вертикальное положение, падает с большой высоты. Что он показывает при этом?

Решение.

Решение

Работа ртутного барометра основана на уравновешивании давления атмосферы давлением столба ртути. В неподвижном состоянии давление атмосферы $p_{атм}$ равно гидростатическому давлению столба ртути высотой $\text{h}$: $p_{атм} = \rho g h$, где $\rho$ – плотность ртути, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Когда барометр свободно падает, он, как и находящаяся в нем ртуть, движется с ускорением свободного падения $\text{g}$. В системе отсчета, связанной с падающим барометром, все тела находятся в состоянии невесомости. Это означает, что вес столба ртути равен нулю. Следовательно, столб ртути не будет оказывать никакого давления на ртуть в чаше барометра.

Поскольку гидростатическое давление, создаваемое столбом ртути, становится равным нулю ($p = \rho g_{эфф} h = 0$, так как эффективное ускорение $g_{эфф} = g - g = 0$), то высота столба ртути $\text{h}$ в трубке также станет равной нулю. Ртуть из трубки полностью опустится в чашу.

Таким образом, барометр в состоянии свободного падения будет показывать нулевое давление.

Ответ: Барометр будет показывать нуль, так как в состоянии свободного падения (невесомости) столб ртути не оказывает давления.