برای حل این مسأله، از فرمول فشار هیدرواستاتیک استفاده میکنیم. فشار هیدرواستاتیک به صورت زیر محاسبه میشود:
\[ P = P_0 + \rho g h \]
در اینجا:
- \( P_0 = 10^5 \) پاسکال (فشار اولیه یا فشار جو)
- \( \rho = 13.6 \, \text{g/cm}^3 = 13600 \, \text{kg/m}^3 \) (چگالی جیوه)
- \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \) (شتاب گرانش)
- \( h = L \sin \theta \) که در اینجا \( L = 20 \, \text{cm} = 0.2 \, \text{m} \) و \( \sin 53^\circ = 0.8 \)
ابتدا ارتفاع ستون جیوه را محاسبه میکنیم:
\[ h = 0.2 \times 0.8 = 0.16 \, \text{m} \]
حال میتوانیم فشار نهایی را محاسبه کنیم:
\[ P = 10^5 + 13600 \times 9.8 \times 0.16 \]
\[ P = 10^5 + 21312.8 \]
\[ P \approx 121312.8 \, \text{Pa} \]
بنابراین فشار در انتهای لوله تقریباً \( 121313 \) پاسکال است.
