برای پاسخ به این سوال باید قضیهی فشار در مایعات را بررسی کنیم. بر اساس آن، اختلاف فشار ناشی از ارتفاع مایع به صورت زیر محاسبه میشود:
\[
\Delta P = \rho \cdot g \cdot h
\]
که در آن:
- \(\rho\) چگالی مایع است.
- \(g\) شتاب گرانش (حدود \(9.8 \, \text{m/s}^2\)).
- \(h\) ارتفاع مایع است.
در این پرسش، از لوله U شکل استفاده شده و دادهها به این صورت است:
- فشار گاز برابر \(76 \, \text{kPa}\)
- چگالی جیوه برابر \(13600 \, \text{kg/m}^3\)
- اختلاف ارتفاع مایع \( f - 22 \, \text{cm} \)
ابتدا فشار ناشی از جیوه محاسبه میشود سپس با فشار گاز مقایسه میشود.
فشار ناشی از ستون جیوه:
\[
\Delta P_{\text{Hg}} = \rho_{\text{Hg}} \cdot g \cdot (f - 22 \, \text{cm})
\]
و به پاسکال تبدیل میشود.
سپس فشار کلی سیستم را مقایسه یا جمع میکنیم تا مشکل سیستم برطرف شود و مقدار مجهول مشخص شود.
