关于托里拆利的测大气压强的实验疑问计算液柱的高度时,为什么不计算浸入水银下面的部分?如果顶端破了个洞,为什么水银只会流到和液面相平?我认为进入玻璃管内的空气的压强+水银的压

Question

关于托里拆利的测大气压强的实验疑问
计算液柱的高度时,为什么不计算浸入水银下面的部分?
如果顶端破了个洞,为什么水银只会流到和液面相平?我认为进入玻璃管内的空气的压强+水银的压强永远大于大气压强.应该是把玻璃管内的水银全部压回水银池里才对啊?

Answer 1

分析：
①、计算液柱的高度时,为什么不计算浸入水银下面的部分?
——设水银面上方的水银柱高为h,浸入水银下面的部分高为Δh；以管口为界：管外对管内水银柱产生向上的压强为p0+ρ水银gΔh,管内水银柱由于自身重力产生的向下压强为ρ水银g(H＋Δh).
由于管内水银柱静止,∴p0+ρ水银gΔh＝ρ水银g(H＋Δh),
即　p0＝ρ水银gH.可见,托里拆利的测大气压强的实验没必要计算浸入水银下面的部分.
②、如果顶端破了个洞,为什么水银只会流到和液面相平?
——这时候管内外空气压强相等,管内水银上方的水银柱由于自身的重力作用而向下,直到管内没水银柱为止,也就是流到和水银面相平.