Question

兩端開(kāi)口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量均為m=10kg的活塞A、B，在外力作用下靜止于左、右兩管中的同一高度h處，將管內(nèi)空氣密封，此時(shí)管內(nèi)外空氣的壓強(qiáng)均為=1.0×Pa。左管和水平管的橫截面積，右管的橫截面積，水平管的長(zhǎng)度為3h，如圖所示。現(xiàn)撤去外力，讓活塞在管中下降，求兩活塞穩(wěn)定后的高度。（活塞的厚度略大于水平管的直徑，管內(nèi)空氣溫度不變，g=10m／）

Answer 1

h/2

撤去外力時(shí)，左、右活塞對(duì)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)分別為：

∴兩活塞均會(huì)下降。
設(shè)兩活塞都降到水平管口，此時(shí)管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)依玻意耳定律可得
則
可見(jiàn)，左邊活塞能降到水平管口，右邊活塞只能降到離水平管口的高度為x處，管內(nèi)空氣壓強(qiáng)
依玻意耳定律：
解得x=h/2 
最后左邊活塞離水平管口的高度為零；右邊活塞離水平管口的高度h/2。