一跟粗细均匀的细玻璃管用细线悬挂在支架上。它开口向下,内有一段长为H密度为P的液体封住一段长为L的空气柱。设液柱质量和玻璃管质量都为m,大气压强为P0。若用火烧短细绳,管竖直自由下落,则在洗线刚烧断瞬间,玻璃管的加速度为多少?,在下落过程中气柱的最终长度为多少? 请写出步骤
热心网友
(1)在细线烧断的瞬间玻璃管受到重力和管内空气对底部的压力和外界对它向上的大气压力设管的横截面积为S管内空气的压强P1=P0+Pgh所以管受到的合力F合=P1S-POS+mg=PgHS+mg又因为M液=pgHS=m所以F合=2mg所以a管=2g(2)在下落过程中液体完全失重此时管内的压强为PO根据理想气体方程可得P0L0S=P1LSL0=(P0+PgH)*L/P0所以下落过程中气柱的最终长度为(P0+PgH)*L/P0