Хорошо, что хоть слона, а не Землю, чтобы перевернуть весь мир!
Закон рачага ведь очень прост
P*l = const.
Так как девочка и слон находятся рядом друг от друга, ускорение свободного падения у них одно и то же, поэтому на него можно сократить и получим
m*L = M*l подставим значения
40*L = 4000*10, откуда
L = 40000/40=1000м = 1км.
Да, задача абсолютно нереальная, потому что рычаг такой длины(более километра) не может быть одновременно почти невесом и вдомавок достаточной жёсткости, чтобы не гнуться и не ломаться. Таких материало даже сейчас попросту нет. Так что задача скорей виртуальная чем приближенная к реальности.
Происходит изобарическое расширение идеального газа.
p·V = (p - Δp)(V + ΔV)
p·V = p·V + p·ΔV - Δp·V - Δp·ΔV
Δp·V = (p - Δp)ΔV
ΔV = Δp/(p - Δp) · V
Суммарный объём газа в двух отсех при уже вылетевшей пробке:
V + (V + ΔV) = 2V + Δp/(p - Δp) · V = (2p - Δp)/(p - Δp) · V
Обозначим установившееся давление через p₁. Тогда закон Бойля-Мариотта для начального и конечного состояний газа:
p·2V = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp) · V
2p = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp)
p₁ = 2p·(p - Δp)/(2p - Δp)
p₁ = 2·84·(84 - 21)/(2·84 - 21) = 2·4·21·3·21/(8·21-21) = 24·21²/7·21 = 24·3 = 72 кПа