Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для гидростатического давления:
[ P = \rho \cdot g \cdot h ]
где:
- ( P ) - разница давления между дном шахты и поверхностью (для нашего случая ( P = 4000 , кПа )),
- ( \rho ) - плотность ртути (примем плотность ртути за ( 13.6 , г/см^3 )),
- ( g ) - ускорение свободного падения (примем ( 9.81 , м/с^2 )),
- ( h ) - глубина шахты.
Также, примем исходное условие: 1 мм ртутного столба = 133 Паскаля. Тогда, чтобы привести разницу давлений к Паскалям, необходимо преобразовать ( P ) в Паскали:
[ P_{Паскали} = 4000 , кПа = 4000 , кПа \cdot 1000 = 4000000 , Па ]
Подставим все известные значения в формулу:
[ 4000000 = 13.6 \cdot 9.81 \cdot h ]
[ h = \frac{4000000}{13.6 \cdot 9.81} ]
[ h \approx \frac{4000000}{133.416} ]
[ h \approx 29995.735 , мм ]
[ h \approx 29.9957 , м ]
Таким образом, глубина шахты составляет примерно 29.9957 метра.