برای حل این سوال، از فشار هیدرواستاتیک استفاده میکنیم:
فشار هیدرواستاتیک در نقطه A برابر است با فشار ستون جیوه به علاوه فشار داده شده:
\[ P = P_0 + \rho gh \]
که در اینجا \( P_0 \) ارتفاع فشارسنجی با جیوه است و برابر 75 سانتیمتر (یا 0.75 متر) جیوه است:
\[ P_0 = 0.75 \, \text{mHg} \]
چگالی جیوه داده شده است:
\[ \rho = 13600 \, \text{kg/m}^3 \]
شتاب گرانشی:
\[ g = 10 \, \text{N/kg} \]
نیروی وارد شده به سطح مقطع با استفاده از فشار محاسبه میشود:
\[ F = P \times A \]
فشار ناشی از ستون جیوه:
\[ P = \rho \cdot g \cdot 0.55 \]
محاسبه فشار:
\[ P = 13600 \times 10 \times 0.55 = 74800 \, \text{N/m}^2 \]
سطح مقطع لوله:
\[ A = 4 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \]
نیروی وارد شده:
\[ F = 74800 \times 4 \times 10^{-4} = 29.92 \, \text{N} \]
پس نیروی وارد شده به سطح مقطع لوله حدود 29.92 نیوتن است.
