Номер 3, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 12. Атмосферное давление. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 47.

Условие.

3. В чём заключается опыт Торричелли?

Решение.

Опыт Торричелли — это фундаментальный физический эксперимент, проведённый итальянским учёным Эванджелистой Торричелли в 1643 году. Целью опыта было доказательство существования атмосферного давления и его измерение.

Суть эксперимента состоит в следующем:

1. Берётся стеклянная трубка длиной около одного метра, запаянная с одного конца.

2. Эту трубку доверху наполняют ртутью.

3. Отверстие трубки плотно зажимают пальцем, трубку переворачивают и опускают открытым концом в широкую чашу, также наполненную ртутью.

4. После того как конец трубки оказывается под уровнем ртути в чаше, палец убирают.

В результате ртуть из трубки частично выливается в чашу, но не вся. Столбик ртути в трубке опускается до определённой высоты и останавливается. При нормальных условиях на уровне моря высота этого столбика составляет примерно 760 миллиметров. В верхней части трубки, над ртутью, образуется пустое пространство, которое получило название "торричеллиева пустота". В нём содержится лишь незначительное количество паров ртути.

Торричелли объяснил это явление тем, что атмосфера давит на поверхность ртути в чаше, и это давление уравновешивается давлением столба ртути в трубке. Таким образом, высота столба ртути служит мерой атмосферного давления. Давление, создаваемое столбом ртути, можно рассчитать по формуле гидростатического давления:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

где $\text{p}$ — давление, $\rho$ — плотность ртути, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота столба ртути.

Этот эксперимент не только доказал, что у воздуха есть вес и он создаёт давление, но и привёл к изобретению ртутного барометра — прибора для измерения атмосферного давления.

Ответ: Опыт Торричелли заключается в демонстрации и измерении атмосферного давления. Стеклянная трубка, заполненная ртутью и перевёрнутая в чашу с ртутью, показывает, что давление атмосферы способно удерживать столб ртути высотой около 760 мм. Высота этого столба уравновешивает атмосферное давление, а пространство над ним в трубке (торричеллиева пустота) доказывает, что именно давление воздуха, а не некий "страх пустоты", удерживает жидкость.