Механика — Задание 4 ОГЭ по физике №00007525 | Global EE
Механика — Задание 4 ОГЭ по физике №00007525
№2. Задание 4
ID: 00007525
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведенного списка.
Одно из колен U-образного манометра соединили с сосудом, наполненным газом (см. рис.). В качестве жидкости в манометре используется ртуть.
U-образный манометр позволяет измерить (А)________________. В показанном эксперименте давление газа в сосуде (Б)________________ атмосферного давления на (В)________________. При замене в манометре ртути на воду разность в уровнях жидкости в трубках манометра (Г)__________________.
Список слов и словосочетаний:
1) давление газа в сосуде;
2) разность давления газа и атмосферного давления;
3) меньше;
4) больше;
5) 400 мм рт. ст.;
6) 40 мм рт. ст.;
7) увеличится;
8) уменьшится.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: ФИПИ
Решение
Разбор:
U-образный манометр с ртутью подключён к сосуду с газом. Разбираем каждый пункт задания.
Пункт 1 — что измеряет U-образный манометр:
В одном колене газ давит на ртуть, в другом колене — атмосферное давление. Ртуть перемещается до равновесия. Разность уровней $\Delta h$ соответствует разности давлений:
$$\Delta p = p_{\text{газа}} - p_{\text{атм}} = \rho_{\text{рт}} \cdot g \cdot \Delta h$$
Поэтому манометр измеряет разность давлений газа и атмосферного (пункт 2 из списка).
Пункт 2 — давление газа в сосуде:
Уровень ртути в колене, соединённом с сосудом, ниже, чем в открытом колене. Газ вытесняет ртуть в открытое колено. Значит, давление газа больше атмосферного (пункт 4).
Пункт 3 — насколько больше:
Высота ртути в левом колене 50 см, в правом 10 см. Разность: $\Delta h = 50 - 10 = 40 \text{ см} = 400 \text{ мм рт. ст.}$
Давление газа превышает атмосферное на 400 мм рт. ст. (пункт 5).
Пункт 4 — замена ртути на воду:
Плотность воды значительно меньше плотности ртути ($\rho_{\text{вода}} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$ против $\rho_{\text{рт}} \approx 13600 \text{ кг/м}^3$). При той же разности давлений столб воды будет в $13{,}6$ раз выше. Разность уровней жидкости увеличится (пункт 7).
