در این سوال ما باید تعادل فشار در دو سمت لوله شکل \(L\) را بررسی کنیم.
معادله تعادل فشار در سمت چپ لوله:
\[
P_1 = \rho_w \cdot g \cdot h_1 + P_0
\]
معادله تعادل فشار در سمت راست لوله:
\[
P_2 = \rho_{Hg} \cdot g \cdot h_2 + \rho_w \cdot g \cdot (h_2 - h_1) + P_0
\]
با توجه به دادههای مسئله:
- \( \rho_w = 1 \, \text{g/cm}^3 \)
- \( P_2 - P_1 = 86 \, \text{cmHg} \)
فشار اضافی در سمت راست:
\[
P_2 - P_1 = \rho_{Hg} \cdot g \cdot (4 - h_1) - \rho_w \cdot g \cdot h_1 = 86 \, \text{cmHg}
\]
ارتفاع مایع آب ( \(h_1\) ) در سمت چپ اضافه شده:
\[
86 = 13 \times (4 - h_1) - h_1
\]
حل معادله برای \(h_1\):
\[
86 = 52 - 13h_1
