作业帮高中物理选修3－3,U形管加速运动其内部气体压强的问题.如图所示,在一端开口一端封闭的粗细均匀的U型管中,用水银封闭长为L＝10cm的空气柱.开始时两水银面等高,已知大气压强为Po＝75cmHg,U型
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/01 21:15:21
高中物理选修3－3,U形管加速运动其内部气体压强的问题.如图所示,在一端开口一端封闭的粗细均匀的U型管中,用水银封闭长为L＝10cm的空气柱.开始时两水银面等高,已知大气压强为Po＝75cmHg,U型
高中物理选修3－3,U形管加速运动其内部气体压强的问题.
如图所示,在一端开口一端封闭的粗细均匀的U型管中,用水银封闭长为L＝10cm的空气柱.开始时两水银面等高,已知大气压强为Po＝75cmHg,U型管水平部分长度也为L.求U型管以加速度a＝1/2g水平向右运动时,两边水银面高度差为多少.
答案已知道,为50－20√6.但是不知道具体步骤,希望能详细点写.谢谢!
高中物理选修3－3,U形管加速运动其内部气体压强的问题.如图所示,在一端开口一端封闭的粗细均匀的U型管中,用水银封闭长为L＝10cm的空气柱.开始时两水银面等高,已知大气压强为Po＝75cmHg,U型
恩恩 我一开始看成横过来的水银管了orz……
正题
以0.5g向右加速
分析下方横管中的水银 P（左段空气）+h左- P0- h右 =ma
（这里h的1cm代表1cmHg,方便点看懂就行）
然后m,因为h cm高水银柱（mg）的压强就是h cmhg,那么这里m相当于L/g的压强
原先左段空气为P0 运用P0*L=P(左段空气)*（L-△L）
又2△L=h左-h右
这三个式子就可以解出2△L是多少了
设管的横截面积为 s ，两边水银面高度差为 h ，水银密度为 ρ 。
则，加速时封闭气体的压强P满足 ：Po LS = P （L - h/2）S ，得：P = Po L /(L - h/2) ①
以水平管中的水银为研究对象，管壁对水银的作用力不考虑，
水银受向左的由开口端的大气压力产生的力，大小为 Po S ，
向右的由封闭气体产生的力 P S 和水银柱...
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设管的横截面积为 s ，两边水银面高度差为 h ，水银密度为 ρ 。
则，加速时封闭气体的压强P满足 ：Po LS = P （L - h/2）S ，得：P = Po L /(L - h/2) ①
以水平管中的水银为研究对象，管壁对水银的作用力不考虑，
水银受向左的由开口端的大气压力产生的力，大小为 Po S ，
向右的由封闭气体产生的力 P S 和水银柱产生的力 ρgh S ，
由牛顿第二定律可得：P S + ρghS - Po S = ma ②
而 m = ρ v = ρ L S ③
大气压强为Po＝75cmHg，相当于ho= 75cm 的水银柱产生的压强，
所以，Po可表示为 Po＝ ρgho ④ （利用此式可将ρg 消去，减小运算量）
将①、③、④带入②并带入数据可得：h² - 100h + 100 = 0
解得：h1 = （50－20√6 ）cm
h2 = （50 + 20√6 ）cm （大于空气柱原来的长度，不合题意，舍去）
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