На кулю.повністю занурену в ртуть , діє архімедова сила 136н.визначте об'єм кулі

Дано:
Fa = 136 Н
ρ = 13 600 кг/м³ - плотность ртути
 
     V -?

Сила Архимеда:
Fa = ρ*g*V
Отсюда объем шара:
V = Fa / (ρ*g) = 136/(13600*10) = 0,001 м³ 

 атмосферноe давлениe Po= 100 кПа= 10^5 Па

площадь S= 10 см2= 10*10^-4 м2

масса M= 5 кг

g=10 м/с2 –ускорение св. падения

расстояниe до дна сосуда L= 20 см= 0.2 м

ускорение лифта   а= 3 м/с2

x - ?

На поршень действуют силы

Снизу        сила  (F)  давления газа  P =vRT/V = vRT/(SL) – уравнение Менделеева -Клайперона

F=P*S = vRT/(SL) *S= vRT/L (1)

Сверху      вес(сила тяжести) (Fт)  + сила атмосферного давления Fo

Fo=S*Po (2)

Fт=Mg  (3)

Состояние равновесия поршня – равенство сил (1)(2)(3)

F=Fo+Fт

vRT/L = S*Po + Mg  ;                 vRT= (S*Po + Mg )*L - лифт стоит

vRT/х= S*Po + M(g -а  ) ;           vRT= (S*Po + M(g -а  ) )*x– лифт движется

Так как  Изменение температуры газа не учитывать. ,то левые части равны, а значит равны и правые части

(S*Po + Mg )*L = (S*Po + M(g -а  ) )*x

Х=(S*Po + Mg )*L  / (S*Po + M(g -а  ) )

Х=(10*10^-4 *10^5  + 5*10 )*0.2 / (10*10^-4 *10^5   + 5*(10 -3  ) ) = 2.22 см

ответ = 2.22 см

атм.давлен = Po= 100 кПа= 10^5 Па

площадь S= 10 см2= 10*10^-4 м2, m= 5 кг

g=10 м/с2 (9.8)

S(до дна)  l= 20 см= 0.2 м,    а= 3 м/с2

x - ?

На поршень действуют силы

 P =vRT/V = vRT/(SL) 

F=P*S = vRT/(SL) *S= vRT/L (1)

Fo=S*Po (2)

Fт=Mg  (3)

Состояние равновесия поршня – равенство сил (1)(2)(3)

F=Fo+Fт

vRT/L = S*Po + Mg  ;                 vRT= (S*Po + Mg )*L - лифт стоит

vRT/х= S*Po + M(g -а  ) ;           vRT= (S*Po + M(g -а  ) )*x– лифт движется

Так как  Изменение температуры газа не учитывать. ,то левые части равны, а значит равны и правые части

(S*Po + Mg )*L = (S*Po + M(g -а  ) )*x

Х=(S*Po + Mg )*L  / (S*Po + M(g -а  ) )

Х=(10*10^-4 *10^5  + 5*10 )*0.2 / (10*10^-4 *10^5   + 5*(10 -3  ) ) = 2.22 см

ответ = 2.22 см