атм.давлен = Po= 100 кПа= 10^5 Па
площадь S= 10 см2= 10*10^-4 м2, m= 5 кг
g=10 м/с2 (9.8)
S(до дна) l= 20 см= 0.2 м, а= 3 м/с2
x - ?
На поршень действуют силы
P =vRT/V = vRT/(SL)
F=P*S = vRT/(SL) *S= vRT/L (1)
Fo=S*Po (2)
Fт=Mg (3)
Состояние равновесия поршня – равенство сил (1)(2)(3)
F=Fo+Fт
vRT/L = S*Po + Mg ; vRT= (S*Po + Mg )*L - лифт стоит
vRT/х= S*Po + M(g -а ) ; vRT= (S*Po + M(g -а ) )*x– лифт движется
Так как Изменение температуры газа не учитывать. ,то левые части равны, а значит равны и правые части
(S*Po + Mg )*L = (S*Po + M(g -а ) )*x
Х=(S*Po + Mg )*L / (S*Po + M(g -а ) )
Х=(10*10^-4 *10^5 + 5*10 )*0.2 / (10*10^-4 *10^5 + 5*(10 -3 ) ) = 2.22 см
ответ = 2.22 см
○ отметим, что давление поршня равно P = F/S, где F - это его вес, и он в данном случае равен силе тяжести mg
• затем, когда сосуд стал подниматься с ускорением, давление газа в объеме V = S Δx изменилось, так как изменился вес поршня. нетрудно получить, что F = m (g + a)
○ так как температура постоянна, а масса газа неизменна, то действителен закон Бойля-Мариотта:
V0 (P0 + ((mg)/S)) = V (P0 + ((m(g+a))/S)),
Δx0 (P0 + ((mg)/S)) = Δx (P0 + ((m(g+a))/S)),
Δx = (Δx0 (P0 + ((mg)/S)))/(P0 + ((m(g+a))/S)).
если я верно посчитал, то Δx = 18.75 см