Полное условие задачи: Краткое условие задачи: Решение задачи: Клапан откроется, когда избыточная сила F давления воздуха на клапан изнутри цилиндра сравняется с силой давления стержня на этот клапан. Если превышение давления воздуха в цилиндре над атмосферным ∆р, а площадь клапана s, то: Сила действия стержня на клапан равна: где m, L и lсоответственно масса груза, длина стержня и длина его участка АВ. Итак, должно выполняться условие: Дополнительное давление воздуха определяется увеличением массы воздуха в цилиндре. Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева имеем: где μ — молярная масса воздуха. Поэтому условие открытия клапана имеет вид: или: Если насос закачивает каждую секунду w кг воздуха, то массу, равную изменению массы он закачает в цилиндр за время: Откуда имеем: Следовательно, клапан откроется в момент, когда выполнится равенство: Подставляем численные данные и находим ответ: Ответ: 0,5 м.
ЕГЭ-2024 по физике. Задача 24 (2). Цилиндр с клапаном
29 сентября 202329 сен 2023
32
~1 мин