Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thủy tinh tiết diện $S$ nhỏ được bịt kín hai đầu.
Khối khí ở phía trên |
| Khối khí ở phía dưới | ||
Trạng thái 1 | Trạng thái 2 |
| Trạng thái 1 | Trạng thái 2 |
| \[ p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3) \] | \[ p_1\ (\text{cmHg}), \quad V_1 = S \cdot (L + \Delta l) \] |
| \[ p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3) \] | \[ p_2 = p_1 + p_{Hg}\ (\text{cmHg}), \quad V_2 = S \cdot (L - \Delta l) \] |
Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía trên:
\[
p_0 V_0 = p_1 V_1 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = p_1 \cdot S \cdot (L+\Delta l)
\;\;\Rightarrow\;\; p_1 = \frac{p_0 L}{L+\Delta l} \quad (1)
\]
Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía dưới:
\[
p_0 V_0 = p_2 V_2 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = (p_1+p_{Hg}) \cdot S \cdot (L-\Delta l)
\]
\[
\Rightarrow\;\; p_0 L = \frac{p_0 L}{L+\Delta l}\cdot (L-\Delta l) + p_{Hg}\cdot (L-\Delta l) \quad (2)
\]
Từ (1) và (2) suy ra:
\[
p_{Hg} = \frac{p_0 L}{L-\Delta l} - \frac{p_0 L}{L+\Delta l}
\;\;\Rightarrow\;\; p_0 = \frac{p_{Hg}(L^2 - (\Delta l)^2)}{2L\cdot \Delta l}
\]
Thay số:
\[
p_0 = 10 \cdot \frac{0{,}50^2 - 0{,}05^2}{2 \cdot 0{,}50 \cdot 0{,}05}
= 49{,}5\ \text{cmHg}.
\]