Встряхните медицинский термометр. Почему показание столбика ртути начинает падать?
Когда человек встряхивает градусник, рука задает направление, по которому движется прибор и ртуть. Жидкий металл имеет высокое ускорение. Из−за резкой остановки движения, ртуть продолжает двигаться по инерции и попадает обратно в резервуар хранения через зауженное горлышко, тем самым показание термометра уменьшается. Обратно вернуться, без воздействия сил, ртуть не может.
Для ответа на этот вопрос важно учитывать физические свойства ртути, а также конструкцию медицинского термометра и законы механики.
Медицинский термометр устроен так, что ртуть, находящаяся внутри капилляра, способна подниматься или опускаться в зависимости от температуры окружающей среды. Когда температура тела человека повышается, ртуть расширяется и поднимается вдоль капилляра, показывая определённое значение температуры. Однако, после измерения температуры, столбик ртути не возвращается в первоначальное положение самостоятельно, потому что в капилляре медицинского термометра есть узкое сужение, называемое перегородкой или сужением. Эта перегородка предотвращает свободное движение ртути обратно в резервуар. Таким образом, без дополнительного воздействия столбик ртути остаётся фиксированным на значении температуры, которое было измерено.
Когда термометр встряхивают, на него начинают действовать силы, связанные с ускорением, создаваемым резкими движениями. В данном случае, это силы инерции. Согласно второму закону Ньютона, сила инерции действует на ртуть, которая имеет определённую массу, и заставляет её двигаться. При резком встряхивании термометра ускорение направляется в сторону резервуара с ртутью, и столбик ртути преодолевает сопротивление, создаваемое сужением капилляра. В результате ртуть начинает перемещаться обратно в резервуар, заставляя показания термометра снижаться.
Стоит также упомянуть, что это явление связано с принципом инерции, сформулированным в первом законе Ньютона. Согласно этому принципу, ртуть стремится сохранять своё движение, вызванное встряхиванием, до тех пор, пока внешнее воздействие (например, сопротивление со стороны капилляра) не остановит её. Таким образом, встряхивание оказывает механическое воздействие, которое заставляет ртуть двигаться в резервуар, и показания температуры уменьшаются.
Важно понимать, что данный процесс является механическим и никак не связан с изменением температуры самой ртути. Ртуть остаётся в неизменном термическом состоянии; изменение показаний связано исключительно с механическим перемещением ртути внутри термометра.
Кроме того, этому принципу способствует высокая плотность ртути и её способность к сохранению объёма при механическом воздействии. Ртуть является жидким металлом, что делает её достаточно тяжелой и инертной, чтобы эффективно реагировать на встряхивание.
Пожауйста, оцените решение
