Атмосферное давление на ртуть в чашке уравновешивается давлением столба ртути в трубке.
Следовательно, высота столба ртути в трубке равна 75 см или 750 мм.
Проверим.
1 мм рт. ст. ≈ 133,3 Па
Тогда 750 мм рт. ст. = 750 · 133,3 = 99975 (Па)
рₐ = p = ρgh, где ρ = 13600 кг/м³ - плотность ртути
g = 9,8 Н/кг - ускорение свободного падения
h - высота столба ртути, м
Тогда:
h = pₐ/ρg = 99975 : (13600 · 9,8) ≈ 0,75 (м) = 75 (см)
Плотность никеля: ρ = 8,9 г/см³
Объем никеля:
V = m/ρ = 4,8 : 8,9 ≈ 0,54 (см³)
Площадь поверхности куба:
S = V/h = 0,54 : 0,0009 = 600 (см²)
Так как поверхность куба состоит из шести одинаковых квадратных граней, то площадь одной грани:
S₁ = 600 : 6 = 100 (см²)
И сторона куба:
а = √S₁ = √100 = 10 (см)
Объем куба:
V₀ = a³ = 1000 (см³)
Так как плотность стали ρ₀ = 7,8 г/см³, то масса стального куба:
m₀ = ρ₀V₀ = 7,8 · 1000 = 7800 (г) = 7,8 кг
Атмосферное давление на ртуть в чашке уравновешивается давлением столба ртути в трубке.
Следовательно, высота столба ртути в трубке равна 75 см или 750 мм.
Проверим.
1 мм рт. ст. ≈ 133,3 Па
Тогда 750 мм рт. ст. = 750 · 133,3 = 99975 (Па)
рₐ = p = ρgh, где ρ = 13600 кг/м³ - плотность ртути
g = 9,8 Н/кг - ускорение свободного падения
h - высота столба ртути, м
Тогда:
h = pₐ/ρg = 99975 : (13600 · 9,8) ≈ 0,75 (м) = 75 (см)
Плотность никеля: ρ = 8,9 г/см³
Объем никеля:
V = m/ρ = 4,8 : 8,9 ≈ 0,54 (см³)
Площадь поверхности куба:
S = V/h = 0,54 : 0,0009 = 600 (см²)
Так как поверхность куба состоит из шести одинаковых квадратных граней, то площадь одной грани:
S₁ = 600 : 6 = 100 (см²)
И сторона куба:
а = √S₁ = √100 = 10 (см)
Объем куба:
V₀ = a³ = 1000 (см³)
Так как плотность стали ρ₀ = 7,8 г/см³, то масса стального куба:
m₀ = ρ₀V₀ = 7,8 · 1000 = 7800 (г) = 7,8 кг