มาโนมิเตอร์รูปตัว U ความดันต่างจากความสูง

1 · ทำนาย

ท่อรูปตัว U บรรจุน้ำที่ระดับความสูงต่างกันสองข้าง เปิดสู่อากาศทั้งสองปลาย อะไรกำหนดความดันต่างระหว่างสองเสา

• ความดันต่างขึ้นกับปริมาณน้ำรวมในท่อ
• ไม่มีความดันต่างตราบใดที่ทั้งสองข้างเปิดสู่อากาศ
• ความดันต่างขึ้นกับความต่างระดับระหว่างสองข้างเท่านั้น

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ fluid-utube แล้วกดรีเซ็ต น้ำอยู่ที่ระดับต่างกันทางซ้ายและขวาของท่อรูปตัว U
2. เปิดค่าแสดงความดันต่าง
3. ตั้งความสูงน้ำฝั่งซ้ายและขวาในแต่ละรอบ แล้วบันทึกค่าความดันต่าง

3 · เก็บข้อมูล

พล็อต ΔP (แกน y) กับความต่างระดับ h_R − h_L (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เส้นตรงหรือไม่

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ ΔP = ρg(h_R − h_L) โดยใช้ความหนาแน่นน้ำ 1000 kg/m³ และ g = 9.8 m/s² แล้วเทียบกับค่าที่อ่านได้
2. สามรอบของคุณใช้ความสูงสัมบูรณ์ต่างกันแต่แบบแผนเดียวกัน อธิบายว่าเหตุใด ΔP จึงขึ้นกับความต่างระดับความสูงเท่านั้น ไม่ใช่ว่าท่อเต็มรวมกันเท่าใด

5 · ต่อยอด

1. บารอมิเตอร์ปรอทใช้หลักการเดียวกันแต่ใช้ปรอท (ความหนาแน่น 13,600 kg/m³) แทนน้ำ ที่ความต่างระดับเท่ากัน ความดันต่างจะมากกว่าหรือน้อยกว่ากรณีน้ำ ประมาณกี่เท่า
2. นักดำน้ำรู้สึกว่าความดันเพิ่มขึ้นเมื่อดำลึกขึ้น จงใช้ ΔP = ρgΔh อธิบายว่าทำไมความดันที่ความลึก 10 m ใต้น้ำจึงเป็นราวสองเท่าของที่ความลึก 5 m

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง