Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột

- Trạng thái 1 của không khí trong ống nằm ngang. Với lượng khí ở bên phải cũng như ở bên trái cột thủy ngân: p1; V1

- Trạng thái 2 của không khí khi ống nằm nghiêng.

+ Với lượng khí ở bên trái: p2 ; V2

+ Với lượng khí ở bên phải: p'2 ; V'2

- Trạng thái 3 của không khí khi ống thẳng đứng.

+ Với lượng khí ở bên trái: p3 ; V3

+ Với lượng khí ở bên phải: p'3 ; V'3

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Ta có:

p1V1 = p2V2 = p3V3=> p1l1= p2l2 = p3l3

Và p1V1 = p'2V'2 = p'3V'3 => p1l1 = p'2l'2 = p'3l'3

Khi ống nằm nghiêng thì: l2 = l1 – ∆l1 và l'2 = l1 + ∆l1

Khi ống thẳng đứng thì: l3 = l1 – ∆l2 và l'3 = l1 + ∆l2

Ngoài ra, khi cột thủy ngân đã cân bằng thì:

p2 = p'2 + ρghsinα và p3 = p'3 + ρgh.

Thay các giá trị của l2, l3, l'2, l'3, p2, p3 vào các phương trình của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ở trên, ta được:

p1l1 = (p'2 + ρghsinα)(l1 – ∆l1)

p1l1 = (p'3 + ρgh)(l1 – ∆l2)

p1l1 = p'2(l1 + ∆l1) và p1l1 = p'3(l1 + ∆l2)

giải hệ phương trình trên với p1 ta có:

p1 ≈ 6 mmHg