Механика — Задание 4 ОГЭ по физике №00010272

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).