(1)第一问好解决,
通过水银面高度差l/4,水银柱总长2l可知,左侧水银柱高5/8l,右侧高3/8l
利用理想气体公式可知pv乘积不变,那么有
p0*(l/2)*S=p1*[l-(5l/8)]*S,其中S是U形管截面积,解得左管封闭气体压强p1=4p0/3=4ρgl/3
(2)水银高度差所造成的压力差为水平方向那段U形管的水银提供加速度(压力差是水平方向),U形管竖直部分内水银不需要通过压差来加速(因压力差是竖直方向)
压力差F=p1*S+5/8l*ρg*S-p0*S-3/8l*ρg*S=(7/12)*ρgl*S
水平水银质量为m=ρlS,所以加速度a=F/M=7g/12