一跟粗細均勻的細玻璃管用細線懸掛在支架上。它開口向下,內有一段長為H密度為P的液體封住一段長為L的空氣柱。設液柱質量和玻璃管質量都為m,大氣壓強為P0。若用火燒短細繩,管豎直自由下落,則在洗線剛燒斷瞬間,玻璃管的加速度為多少?,在下落過程中氣柱的最終長度為多少? 請寫出步驟

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(1)在細線燒斷的瞬間玻璃管受到重力和管內空氣對底部的壓力和外界對它向上的大氣壓力設管的橫截面積為S管內空氣的壓強P1=P0+Pgh所以管受到的合力F合=P1S-POS+mg=PgHS+mg又因為M液=pgHS=m所以F合=2mg所以a管=2g(2)在下落過程中液體完全失重此時管內的壓強為PO根據理想氣體方程可得P0L0S=P1LSL0=(P0+PgH)*L/P0所以下落過程中氣柱的最終長度為(P0+PgH)*L/P0