Question

如圖所示，足夠長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的直玻璃管開口向上，下端被水銀柱封閉了一段空氣柱．已知管中水銀柱高h，大氣壓強(qiáng)為p₀，設(shè)溫度不變，與靜止時(shí)相比，當(dāng)水銀柱和玻璃管一起保持豎直狀態(tài)開始做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，水銀柱相對(duì)于玻璃管如何運(yùn)動(dòng)？

Answer 1

向上運(yùn)動(dòng)

解析:

根據(jù)題意，系統(tǒng)靜止時(shí)，根據(jù)管內(nèi)水銀柱的平衡，得到管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p₁＝p₀+ρgh；當(dāng)水銀柱和玻璃管做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)（對(duì)水銀柱有），此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為p₂＝p₀< p₁。由于氣體的溫度不變，壓強(qiáng)變小，所以體積變大，水銀柱相對(duì)于玻璃管向上運(yùn)動(dòng)。