大気の圧力

【質問の答えについて】

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大気の圧力です。

下の画像の青でマーカーした式がわかりません。
解説よろしくお願いします…

(↓問題)

 

(↓解答解説)

勉強レベル4 on 2019年2月11日 の質問 物理に関する質問.

すみません青のマーカーが記されてませんでした…!



(1.36×10^4)×S×0.76×9.80[N] の式と

p0S[N] の式です!

on 2019年2月11日.
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かるび
さんは家庭教師をしています

博士号取得めざして、まい進中です。 ■最寄駅 JR筑肥線 波多江駅 ■勤務エリア 最寄り駅より30分以内 オンライン指導も可能 交通手段は原付 交通費は10 円/km(片道30分で、往復300円) ■指導可能科目 英語, 数学1A, 数学2B, 数学3, 数学(中学), 物理, 化学, 理科(中学)...

ベストアンサー

水銀がなぜ、真空にあるガラス管の中に入り込むかを考えましょう。

ストローなどと同じで、ガラス管の中の圧力が下がると、大気からの圧力によって液体が高圧 ⇒ 低圧へと流れ込みます。

このとき、力がどう釣り合うかを考えることが重要です。

力として釣り合うのは、

液面から 0.760 [m] だけ上昇した水銀の重さ = 大気圧により押し上げる力

となります。

ガラス管の断面積を S [m^2] とすると、上式の左辺は 重さ = 密度 × 体積 (断面積 × 高さ) × 重力加速度 で計算できるので

1.36 × 10^4 × (S × 0.760) × 9.80 [N]

となります。

一方、大気圧p0によってこの断面積の円柱を押し上げる力は

p0S [N]

となります。

これらが釣り合うので、問題の式通りに解けるかと。

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