Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться условием равновесия давлений в U-образной трубке. Давление, оказываемое столбом масла в длинном колене, должно уравновешиваться давлением столба ртути в коротком колене.
Обозначим:
- \( h \) - высота подъёма ртути в коротком колене, \( h = 1.5 \text{ см} = 0.015 \text{ м} \),
- \( H \) - высота столба масла в длинном колене,
- \( \rho_м = 900 \text{ кг/м}^3 \) - плотность масла,
- \( \rho_{Hg} = 13600 \text{ кг/м}^3 \) - плотность ртути.
В коротком колене ртуть поднялась на \( h \), значит, в длинном колене уровень ртути опустился на \( h \). Следовательно, разность уровней ртути между коленами равна \( 2h \).
Условие равновесия давлений: \( P_м = P_{Hg} \), то есть \( \rho_м g H = \rho_{Hg} g (2h) \).
Сокращаем g: \( \rho_м H = \rho_{Hg} (2h) \).
Выражаем высоту столба масла: \( H = \frac{2 \rho_{Hg} h}{\rho_м} \).
Подставляем значения: \( H = \frac{2 \times 13600 \text{ кг/м}^3 \times 0.015 \text{ м}}{900 \text{ кг/м}^3} = \frac{408}{900} \text{ м} = 0.4533 \text{ м} \).
Переводим в сантиметры: \( H = 0.4533 \text{ м} \times 100 = 45.33 \text{ см} \).
**Ответ:** Высота столба масла составляет примерно 45.33 см.