问题
计算题
在竖直放置的U形管内由密度为p的两部分液体封闭着两段空气柱A和B，大气压强为P0，各部分尺寸如图 所示，求A 、B 气体的压强．
答案
解：本题中液体和气体都处于平衡状态
气体的压强对液体会有力的作用
可以分别运用平衡法和等压面法来求气体的压强
方法一：平衡法
(1)求pA：
设管截面积为S，取液柱h1为研究对象
大气压力和液柱重力向下，A气体压力向上
由液柱h1的平衡条件得P0S +ρgh1S =pAS
所以pA =p0+ρgh1
(2)求pB：
取液体h2为研究对象
由于h2以下液体的对称性，下端液体自重产生的压强可不考虑
A气体压强由液体传递后对h2的压力向上，B气体压力、液柱h2重力向下，液柱平衡
则pBS +ρgh2S =pAS
所以pB =pA -ρgh2 =P0+ρgh1-ρgh2
方法二：等压面法
求pB：
从A气体下端作等压面，则有pB+ρgh2= pA=pρ+ρgh1
所以pB =p0+ρg(h1 -h2)