V этап, 1. Посередине запаянной с обоих концов горизонтально расположенной трубки длиной L = 1,0 м, из которой частично откачан газ, находится столбик ртути высотой h = 20 см. Если трубку поставить вертикально, то столбик ртути сместится на расстояние h = 10 см. До какого давления был откачан газ в трубке? Плотность ртути ρ = 13600 кг/м³.

Предположим, что при повороте трубки столбик сместился вдоль неё на 10 см. В горизонтальном положении длина каждого участка газа \(l_0=(1.0-0.20)/2=0.40\) м. После смещения длины участков равны 0.30 м и 0.50 м.

Сжатие и расширение газа считаем изотермическими. Давления по разные стороны ртути после установки трубки вертикально: \(p_1=p_0\frac{0.40}{0.30}\) и \(p_2=p_0\frac{0.40}{0.50}\).

Разность давлений уравновешивает столб ртути: \(p_1-p_2=\rho gh\), где высота столбика ртути здесь равна 0.20 м.

\(p_0\cdot0.40\left(\frac{1}{0.30}-\frac{1}{0.50}\right)=13600\cdot9.8\cdot0.20\), откуда \(p_0\approx5.0\cdot10^4\) Па.

Ответ: примерно 50 кПа.