Задача по физике Задача 2. Каково показание барометра на уровне высоты собора Парижской Богоматери (35 м), если внизу башни барометр показывает давление 101 308 Па?
Для решения задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта и зависимость давления от высоты в атмосфере. Давление в атмосфере изменяется с высотой, и это изменение можно описать уравнением:
[ P(h) = P_0 - \rho g h ]
где:
( P(h) ) — давление на высоте ( h ),( P_0 ) — давление на уровне моря (в данном случае 101 308 Па),( \rho ) — плотность воздуха (около 1.225 кг/м³ на уровне моря),( g ) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),( h ) — высота (в данном случае 35 м).
Для решения задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта и зависимость давления от высоты в атмосфере. Давление в атмосфере изменяется с высотой, и это изменение можно описать уравнением:
[
P(h) = P_0 - \rho g h
]
где:
( P(h) ) — давление на высоте ( h ),( P_0 ) — давление на уровне моря (в данном случае 101 308 Па),( \rho ) — плотность воздуха (около 1.225 кг/м³ на уровне моря),( g ) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),( h ) — высота (в данном случае 35 м).Подставим известные значения в формулу:
[
P(35) = 101308 \, \text{Па} - (1.225 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 35 \, \text{м})
]
Сначала найдем значение (\rho g h):
[
\rho g h = 1.225 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 35 \, \text{м} \approx 4255.78 \, \text{Па}
]
Теперь подставим это значение в уравнение:
[
P(35) = 101308 \, \text{Па} - 4255.78 \, \text{Па} \approx 97 052.22 \, \text{Па}
]
Итак, показание барометра на высоте собора Парижской Богоматери составит примерно 97 052 Па.