Một quả cầu có vỏ bằng kim loại mỏng, rỗng; bị nhúng chìm vào một thùng chứa thuỷ ngân sâu tới 0,5m. Biết rằng lớp vỏ quả cầu chỉ chịu được áp suất tối đa là p = 67500 N/m2. Hỏi tình trạng của quả cầu sẽ ra sao. Nếu muốn tình trạng của quả cầu giống như trong thuỷ ngân khi nhúng nó trong nước thì độ sâu tối thiểu trong lòng nước là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3, của thuỷ ngân là 136 00 kg/m3.

Đáp án + Giải thích bước giải

h = 0,5m

`p_c` = 67500Pa

`D_(Hg)` = 13600kg/m³

`D_n` = 1000kg/m³

------------------------------------------

Tình trạng của quả cầu sẽ ra sao?

`h_n` = ?m

GIẢI

Trọng lượng riêng của thủy ngân là

`d_(Hg)` = 10.`D_(Hg)`  = 136000N/m³

Trọng lượng riêng của nước là

`d_n` = 10.`D_n`  = 10000N/m³

Áp suất của quả cầu khi quả cầu ở trong thủy ngân là

`p_(Hg)` = `d_(Hg)` . `h_(Hg)` = 136000.0,5 = 68000Pa

Vậy quả cầu bị áp suất của thủy ngân làm biến dạng và méo mó

Độ sâu quả cầu chìm để có được áp suất như ở trên thủy ngân là

`p_(Hg)` = `d_n` . `h_n` =`p_n`

<=> 68000 = 10000 . `h_n`

=> `h_n` = 6,8(m)