Главное меню

Как изменится сжимающая сила, действующая на магдебургские полушария?

Автор Nder, Март 14, 2024, 09:47

« назад - далее »

Nder

Прочтите текст.
В 1654 г. Отто Герике в г. Магдебурге, чтобы доказать существование атмосферного давления, провёл такой опыт. Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать восемь пар лошадей. Силу F (в ньютонах), сжимающую полушария, вычисляют по формуле F=P·S, где P  — давление в паскалях, S  — площадь в квадратных метрах. В опыте Отто Герике атмосферное атмосферное давление составляло 760 мм ртутного столба и действовало на площадь, равную 0,28 м². Известно, что 1 мм рт. ст.=133 Па. С высотой давление атмосферы уменьшается на 1 мм рт. ст. при подъеме на каждые 12 метров. Это явление позволяет измерять высоту объектов приборами, называемыми высотометрами.
Значительно ли изменится сжимающая сила, действующая на магдебургские полушария, если опыт Герике проделать на 60 метров выше? (Значительным изменением будем считать изменение более, чем на 1%.)

Ahina

Чтобы узнать на сколько мм ртутного столба уменьшилось атмосферное давление при подъёме на 60 м надо разделить 60 на 12:
60/12 = 5 мм ртутного столба.
То есть давлению, которое на поверхности Земли равно 760 мм ртутного столба, соответствует на высоте 60 м давление
760-5 = 755 мм ртутного столба.
Определим выраженное в процентах отношение сил, действующих на полушария, на высоте 60 м и на поверхности Земли:
100*(755*133*0,28)/(760*133*0,28) = 100*755/760 = 99,34 %.
То есть сила изменится на 100-99,34 = 0,66 % < 1 %.
Ответ: подъём на высоту 60 м незначительно уменьшит силу, сжимающую полушария.