Мы можем рассмотреть два случая: когда пробирка находится в вертикальном положении и когда она вращается в горизонтальной плоскости. Сначала рассмотрим вертикальное положение пробирки. Когда пробирка находится неподвижно в вертикальном положении, давление на дно пробирки можно найти как сумму атмосферного давления и гидростатического давления, создаваемого жидкостью внутри пробирки. Плотность первого состава жидкости в пробирке: ρ₁ = 820.0 кг/м³ Плотность второго состава жидкости в пробирке: ρ₂ = 1140.0 кг/м³ Высота жидкости в пробирке: h = l/2 = 7.0/2 = 3.5 см = 0.035 м Ускорение свободного падения: g = 9.8 м/с² Давление на дно пробирки в вертикальном положении можно вычислить, используя формулу гидростатического давления: P = P₀ + ρgh, где P₀ - атмосферное давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота жидкости. Таким образом, давление на дно пробирки в вертикальном положении будет: P₁ = P₀ + ρ₁gh. Теперь рассмотрим случай, когда пробирка вращается в горизонтальной плоскости на ободе центрифуги. Пробирка совершает один оборот за 0.15 секунды и это время равно времени, за которое жидкость перемещается на высоту h в горизонтальном положении. Это означает, что ускорение, которое обеспечивает центробежную силу, равно ускорению свободного падения. Период обращения пробирки в горизонтальном положении: T = 0.15 с Угловая скорость пробирки: ω = 2π/T = 2π/0.15 рад/с Центростремительное ускорение: a = ω²R = (2π/0.15)² * 100.0 см Центростремительная сила, действующая на жидкость: F = ma = mω²R, где m - масса жидкости, находящейся в пробирке, которая является половиной ее объема. Масса жидкости в пробирке: m = (1/2) * ρ₁ * V, где V - объем жидкости в пробирке. Объем жидкости в пробирке: V = A * h, где A - площадь поперечного сечения пробирки. Площадь поперечного сечения пробирки: A = πr², где r - радиус пробирки. Таким образом, V = πr² * h. Подставим V в выражение для массы жидкости в пробирке: m = (1/2) * ρ₁ * πr² * h. Теперь мы можем выразить центростремительную силу через массу жидкости и ускорение: F = mω²R = (1/2) * ρ₁ * πr² * h * ω²R. Теперь мы можем найти давление, оказываемое на дно пробирки при ее вращении в центрифуге. Для этого мы должны разделить центростремительную силу F на площадь дна пробирки: P₂ = F/A = (1/2) * ρ₁ * πr² * h * ω²R / A. Площадь дна пробирки: A = πr². Подставим A в формулу: P₂ = (1/2) * ρ₁ * πr² * h * ω²R / (πr²) = (1/2) * ρ₁ * h * ω²R. Теперь у нас есть выражения для давления на дно пробирки в вертикальном положении (P₁) и при ее вращении в центрифуге (P₂). Очевидно, что давление на дно пробирки в вертикальном положении и центрифуге не должно меняться, поскольку оба состоят из одной и той же жидкости. Поэтому мы можем приравнять эти два давления: P₁ = P₂, или P₀ + ρ₁gh = (1/2) * ρ₁ * h * ω²R. Теперь мы можем решить это уравнение относительно атмосферного давления P₀: P₀ = (1/2) * ρ₁ * h * ω²R - ρ₁gh. Теперь, чтобы найти значение P₀, нам нужно подставить известные значения переменных и выполнить вычисления: P₀ = (1/2) * 820.0 * 0.035 * ((2π/0.15)² * 100.0) - 820.0 * 9.8 * 0.035. Вычисляя эту формулу, мы получаем: P₀ ≈ 9631.44 Па. Таким образом, давление на дно пробирки в вертикальном положении и при ее вращении в центрифуге составляет примерно 9631.44 Па. Ответ округлен до целого значения. В килопаскалях это будет: P₀ ≈ 9.63 кПа.