Решение задачи по физике: Давление и высота

Ответы на вопросы: 1. Нет, рассчитывать давление воздуха по формуле \( p = \rho gh \) нельзя. Это связано с тем, что плотность воздуха \( \rho \) не является постоянной величиной: она уменьшается с увеличением высоты. Кроме того, у атмосферы нет четко выраженной верхней границы \( h \), которую можно было бы точно подставить в формулу. 2. Атмосферное давление можно измерить с помощью опыта Торричелли. Стеклянную трубку длиной около 1 метра, запаянную с одного конца, наполняют ртутью и опускают открытым концом в чашу с ртутью. Столбик ртути в трубке опускается до определенного уровня (около 760 мм), над ним образуется безвоздушное пространство. Давление атмосферы на поверхность ртути в чаше уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба и показывает величину атмосферного давления. 3. Запись о том, что атмосферное давление равно 770 мм рт. ст., означает, что воздух давит на окружающие предметы с такой же силой, с какой давит вертикальный столб ртути высотой 770 мм на свое основание. 4. Известны следующие единицы измерения атмосферного давления: миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.), Паскали (Па) и гектопаскали (гПа). Решение задачи: Дано: \( P_1 = 770 \) мм рт. ст. \( P_2 = 750 \) мм рт. ст. При подъеме на каждые 12 метров давление уменьшается примерно на 1 мм рт. ст. Найти: \( H \) — ? Решение: Сначала найдем разность давлений на первом этаже и на крыше здания: \[ \Delta P = P_1 - P_2 \] \[ \Delta P = 770 - 750 = 20 \text{ (мм рт. ст.)} \] Зная, что изменению давления на 1 мм рт. ст. соответствует изменение высоты на 12 метров, вычислим высоту здания: \[ H = \Delta P \cdot 12 \] \[ H = 20 \cdot 12 = 240 \text{ (м)} \] Ответ: Высота здания составляет 240 метров.