Как найти высоту подъема капиллярной трубки?

Капиллярная трубка погружена вертикально в сосуд с ртутью, так что высота выступающей ее части равна h = 12 см. Разность уровней ртути в трубке и сосуде составляет h₁ = 10 см. Затем верхний конец трубки закрывают и поднимают до совпадения уровня ртути в сосуде. Определите высоту подъема трубки, если атмосферное давление p₀ = 13,6 г/см³. 

Решение.

Разность уровней ртути а трубке и сосуде в исходном состоянии (рисунок а) вызвана действием силы поверхностного натяжения, направленной вниз. 

Где r – радиус капилляра. После подъема трубки на искомую высоту h₂ (рисунок б) давление в трубке уменьшится до величины p. При этом из условия равновесия следует.

Из уравнения следует, что 2s = rgρh₁ . Тогда p = p₀ – ρgh₁ . На основании закона Бойля-Мариотта имеем.

Ответ: h₂ = 19 см.

Источник: Подготовка к тестированию по физике. Шепелевич. В. Г.