Дано: Ра = 100кПа = 100000 Па
S = 10см кв. = 0,001 м кв.
h1=20 см = 0,2 м
h2=h1-2,5 см = 17,5 см = 0,175 м.
а=4 м/с кв.
m - ?
P*V – const. Отсюда P1*V1 = P2*V2. На газ под поршнем в состоянии покоя действуют атмосферное давление (Pа) и давление (Рп1), создаваемое весом поршня. Рп1 = m*g/S. Таким образом, Р1 = Ра + Рп1= Ра + m*g/S. При движении с ускорением на газ под поршнем действует то же атмосферное давление (Ра) и давление (Рп2), вызываемое увеличенным весом поршня Рп2= m(g+a)/S. Таким образом, P2 = Pa +m(g+a)/S. V1=S*h1; V2 = S*h2. Тогда имеем: (Ра + mg/S)*S*h1= {Pa +m(g+a)/S}*S*h2. Или Pa*S*h1+m*g*h1 = Pa*S*h2 + m(g+a)*h2. Или Pa*S*(h1-h2) = m*{(g+a)*h2-g*h1}. Отсюда m = Pa*S*(h1-h2)/{(g+a)*h2-g*h1} = 100000*0,001*(0,2 – 0,175)/(14*0,175-0,2*10) = 2,5/0,45 = 5,(5) кг.
m - масса
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
m = p * V
p - плотность
V - объём
а) p = 7000 кг / м³
V = 20 см³ = 0,00002 м³
m = 7000 * 0,00002 = 0,14 кг
F = m * g = 0,14 * 10 = 1,4 H
б) p = 7300 кг / м³
V = 10 см³ = 0,00001 м³
m = 7300 * 0,00001 = 0,073 кг
F = 0,073 * 10 = 0,73 H
в) р = 1350 кг / м³
V = 500 cм³ = 0,0005 м³
m = 1350 * 0,0005 = 0,675 кг
F = 0,675 * 10 = 6,75 H
г) р = 2600 кг / м³
V = 2 м³
m = 2600 * 2 = 5200 кг
F = 5200 * 10 = 52000 H
д) р = 900 кг / м³
V = 0,5 м³
m = 900 * 0,5 = 450 кг
F = 450 * 10 = 4500 H
e) p = 2300 кг / м³
V = 10 м³
m = 2300 * 10 = 23000 кг
F = 23000 * 10 = 230000 H
ж) р = 1100 кг / м³
V = 15 см³ = 0,000015 м³
m = 1100 * 0,000015 = 0,0165 кг
F = 0,0165 * 10 = 0,165 H