Номер 2, страница 143 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

2. Как устроен и как работает ртутный барометр?

Как устроен ртутный барометр:

Ртутный барометр представляет собой стеклянную трубку длиной около одного метра, которая запаяна с одного конца. Эту трубку доверху заполняют ртутью. Затем, плотно закрыв открытый конец, трубку переворачивают и опускают в чашу, также содержащую ртуть. После этого часть ртути из трубки выливается в чашу, в результате чего над столбиком ртути в верхней части трубки образуется пустое пространство — так называемая «торричеллиева пустота». В этой пустоте практически нет воздуха, а находятся лишь пары ртути, давление которых при обычных температурах ничтожно мало. Рядом с трубкой закреплена вертикальная шкала с делениями (обычно в миллиметрах), которая позволяет измерять высоту столба ртути.

Как работает ртутный барометр:

Принцип работы барометра основан на равновесии давлений. Атмосфера давит на открытую поверхность ртути в чаше. Это атмосферное давление ($p_{атм}$) уравновешивается давлением, которое создает столб ртути в трубке. Давление столба жидкости (гидростатическое давление) определяется по формуле: $p_{рт} = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность ртути, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота столба ртути.

Поскольку давление в торричеллиевой пустоте пренебрежимо мало, можно считать, что атмосферное давление равно давлению столба ртути: $p_{атм} \approx \rho \cdot g \cdot h$.

Таким образом, высота столба ртути в трубке напрямую зависит от величины атмосферного давления:

• При повышении атмосферного давления оно сильнее давит на ртуть в чаше, и столб ртути в трубке поднимается.

• При понижении атмосферного давления его воздействие ослабевает, и столб ртути под действием силы тяжести опускается.

Измеряя высоту столба ртути в миллиметрах, определяют значение атмосферного давления. Нормальное атмосферное давление на уровне моря уравновешивает столб ртути высотой примерно 760 мм.

Ответ: Ртутный барометр состоит из запаянной с одного конца стеклянной трубки, перевернутой открытым концом в чашу с ртутью. Его работа основана на уравновешивании давления атмосферы, действующего на ртуть в чаше, и гидростатического давления столба ртути в трубке. Высота столба ртути изменяется пропорционально изменению атмосферного давления, что позволяет измерять его величину по прикрепленной шкале.