U = 30 В.
Объяснение:
Как следует из закона Ома, сила тока на участке цепи пропорциональна напряжению, приложенному к концам участка, и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
I = U/R .
Отсюда падение напряжения на участке
U = I*R.
Считаем, что амперметр работает без погрешности, тогда его показания тождественны силе тока в участке цепи:
I = Pa = 5 A.
Определим эквивалентное сопротивление.
Резисторы R1, R2 и R3 соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление
Ом.
Теперь резистор R123 и резистор R4 соединены последовательно, эквивалентное сопротивление
R = R1234 = R123+R4 = 1+5 = 6 Ом.
Тогда приложенное напряжение
U = I*R = 5*6 = 30 В.
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па