Легкий рычаг находится в равновесии под действием веса груза массой 500 г и силы давления штока АВ поршня, с помощью которого газ удерживается в закрытом сосуде.
а) На рисунке отметьте точку опоры рычага, изобразите силы, действующие на рычаг, и покажите плечи этих сил.
б) Вычислите давление газа под поршнем. Площадь поршня равна 8 $см^{2}$, атмосферное давление 100 кПа.
Дано:
m = 500 г;
S = 8 $см^{2}$;
$p_{атм}$ = 100 кПа;;
$l_{1}$ = 10 см;
$l_{2}$ = 80 см;
g ≈10 Н/кг.
Найти:
p − ?
СИ:
m = 0,5 кг;
S = 0,0008 $м^{2}$;
$p_{атм}$ = 100 000 Па;
$l_{1}$ = 0,1 м;
$l_{2}$ = 0,8 м.
Решение:
$М_{1} =M_{2}$;
$M_{2} = F_{2}*l_{2}$;
$F_{2}= mg$;
$M_{2} = mgl_{2}$;
$M_{2} = 0,5 * 10 * 0,8 = 4$ Н * м;
$М_{1} = F_{1}*l_{1}$;
$F_{1} = F_{г} - F_{атм} $;
$F_{1} = pS - p_{атм}S = S * (p - p_{атм})$;
$M_{2} = М_{1} = l_{1} * S * (p - p_{атм})$;
$p - p_{атм} = \frac{M_{2}}{ l_{1} * S}$;
$p - p_{атм} = \frac {4}{0,1 * 0,0008} = 50 000$ Па;
p = 50 000 + 100 000 = 150 000 Па = 150 кПа.
Ответ: 150 кПа
Пожауйста, оцените решение
