ГДЗ по физике за 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский - Физика - Учебник

§ 69. Примеры решения задач по теме «Газовые законы» — ЕГЭ — 2 — стр. 232

Поршень площадью S=10см2 и массой m=5кг может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность. Сосуд с поршнем, заполненный газом, покоится на полу неподвижного лифта при атмосферном давлении p0=100kPa, при этом расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда h0=20см. Каким станет это расстояние, когда лифт поедет вверх с ускорением, равным 2м/с2? Изменение температуры газа не учитывайте.

Дано:
- Площадь поршня: S=10см2=103м2
- Масса поршня: m=5кг
- Атмосферное давление: p0=105Па
- Начальное расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда: h1=20см=0,2м
- Ускорение лифта: a=2м/с2
- Температура газа: T=const

Решение:
1. Давление в неподвижном сосуде:

p1=p0+pпорш=p0+mgS

2. Давление в движущемся сосуде:

p2=p0+pпорш=p0+m(g+a)S

3. Температура остается постоянной: T=const.

4. Применим закон Бойля-Мариотта:

p1V1=p2V2p1Sh1=p2Sh2

Таким образом, находим:

h2=p1h1p2=p0+mgSp0+m(g+a)Sh1

Подставим значения:

h2=105+510103105+510(10+2)1030,2=18,75см

Ответ: h2=18,75см.

Решебник

"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.

Aвторы:

Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.

Задание

Поршень площадью S=10см2 и массой m=5кг может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность. Сосуд с поршнем, заполненный газом, покоится на полу неподвижного лифта при атмосферном давлении p0=100kPa, при этом расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда h0=20см. Каким станет это расстояние, когда лифт поедет вверх с ускорением, равным 2м/с2? Изменение температуры газа не учитывайте.