この問題が分かりません

1⃣生徒Aは、ある日学校のプールの底に12mもの長い試験管を沈め、水で満たした。そのあと、試験管の 口が水面から出ないようにしながら試験管を逆さに立てたら、上方では試験管の底の部分まで水は上が らず、最高で 10.13mまでしか上がらなかった。
①なぜ 10.13mなのか? 海抜0m地点での標準の大気圧が 1013hPaであることを用いて、計算で論理的
に説明しなさい。
②別の日に同じ実験をすると、水は9.90mしか上がらなかった。そうなった原因を説明しなさい。

2️⃣図のように両側で断面積の異なるホースを用意し、水の表面にピッタリとはまる軽い板を置いた。B側 (右側)の板に60gのおもりを置いたとき、A、Bの板の高さの差は何cmになるか。図を利用して論理的に説 明しなさい。ただし、A、Bの板の面積はそれぞれ8cm2、12cm2であるものとする。

この問題わかる方いたら教えて欲しいです。

No.3 回答者： 橋から落ちた 回答日時： 2022/06/28 14:03

理科のテスト

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/06/28 09:59

これはトリチェリの実験を水に置き換えたもの。

水銀なら プールは 1 m もあれば済みます。

水面での大気圧は平均 1013 hPa なので 例えば 1cm四方(=1平方センチメートル）では 1013 hPa × 0.01 × 0.01 = 10.13 N
一方 底が 1cm四方、高さ 10.13 m の水の重さ(重力)は
1013 cm × 1 cm × 1cm × 1g/cm^3(水の比重) × 9.807 m/s^2
≒ 9934 g・m/s^2 = 9.934 N

で釣り合わない。釣り合う高さもう少し高くて 10.33 m くらいだね。

この高さまでなら水は上がって行く。それ以上は大気圧が足りないので
無理。

多分問題のどこかに重力加速度は 10.00 m/s^2 で
計算しなさいって書いてあるんだろうね。

有効数字4桁も取ってるのにいい加減すぎる。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/06/27 22:58

1. 「大気圧」ということですよ。

試験管の中に立っている「水柱」の重力は、大気圧とつり合う高さ以上になりませんから。
試験官の中の 10.13 m より上は「真空」になっています。
試験官のガラスが「真空」と「大気圧」の差圧に耐えられるとよいのですが。

② 低気圧がやってきたのでしょうね。

２．「図のように」って、図がないよ。