Question

如圖所示的試管內封有一定質量的氣體，靜止時氣柱長為L₀，大氣壓強為P₀，當試管繞豎直軸以角速度ω在水平面勻速轉動時氣柱長變為L，其他尺寸如圖2-6所示，求轉動時的氣體壓強．（設溫度不變，管截面積為S，水銀密度為ρ）

Answer 1

選取水銀柱為研究對象，轉動所需向心力由液柱兩側氣體壓力差提供，
根據牛頓第二定律，則有：
F_向=（P-P0)S=mω2RS
而m=ρL₁S．
由幾何關系，則有R=L2+(L0-L)+

L1

2

因此P=P0+ρL1ω2(L2+L0-L+

L1

2

)．
答：轉動時的氣體壓強P=P0+ρL1ω2(L2+L0-L+

L1

2

)．