Задача 251, відповідь з розвязком

Для начала посчитаем объемы отсеков, заполненных газом до и после переворотов, учитывая объем ртути:
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па

1)Fa=Fт

Fa=gpводыVпогр.ч.тела  

Fт=gpльдаVльда 

gpводыVпогр.ч.тела = gpльдаVльда

pводыVпогр.ч.тела = pльдаVльда 

 Vпогр.ч.тела/ Vльда = рльда/р воды=900/1000=0.9

следовательно над поверхностью выступает только 0,1Vльда 

и следовательно h=0.1H=0.1*0.3=0.03 

2) Чем выше находится тело на землей, тем меньше давление и следовательно барометр ученика стоящего на 5 этаже покажет меньшее значение, чем барометр ученика во дворе.

3)p=gph=10*1000*20=200000(Па)

4)перевод: v=72км/ч=20м/с  

S=vt=20*5=100(м)

5) р=m/V=54/20= 2.7 (г/см3)