Орлова
?>

В цилиндре под поршнем при температуре t =100 °C находится влажный воздух под давлением p0 = 1 атм. Объём воздуха медленно изотермически уменьшили в n = 3 раза. При этом масса водяных паров уменьшилась в k = 2 раза. Определите давление рк, установившееся под поршнем.​

Физика

Ответы

zotcet7

Рассмотрим силы действующие на брусок вверх.

Про атмосферное давление можно "забыть" т.к. оно будет во всех слагаемых и в конце очевидным образом сокращается.

На нижнюю поверхность бруска действует сила давления воды, которая под него подтекает (площадь поверхности бруска под которая вода есть площадь всего бруска минус площадь отверстия):

f _{2} = \rho\ g(h + d)(\pi\: R^{2} - \pi \: r ^{2} )

теперь очередь сил направленных вниз.

Сверху на всю поверхность бруска действует сила гидростатического давления одинакового во всех точка на данной глубине:

f _{2} = \rho\ gh\pi\: R^{2}

Так же на брусок действует сила тяжести направленная вниз.

f _ {t} = mg = \frac{ \rho \pi R^{2} dg \ }{2}

(Тут учтено, что плотность бруска в двое меньше плотности воды, а его объем равен площади основания на его высоту)

Условие всплывания бруска: силы направленные вверх больше либо равны силам направленным вниз.

\rho\ g(h + d)(\pi\: R^{2} - \pi \: r ^{2} ) = \rho\ gh\pi\: R^{2} + \frac{ \rho \pi R^{2} dg \ }{2}

Далее аккуратно проделываем арифметические выкладки:

\rho\ g(h + d) \pi \: r ^{2} = \frac{ \rho \pi R^{2} dg \ }{2}

(h + d) \: r ^{2} = \frac{ R^{2} d \ }{2}

 h = \frac{ d R^{2} \ }{2r ^{2}} - d = \frac{2sm}{2}(\frac{4r}{r})^{2} - 2sm = 16sm-2sm = 14sm

npprang21
Полезное - пришитая пуговица (трение покоя нитки в ткани) 
вредное - трение металлических деталей в ДВС. Хороший пример полезного трения: трение между подошвами обуви и поверхностью земли. 
Если бы его не было, мы бы не смогли ходить: скользили бы на месте Полезное: крепление инструмента на станках,  передача движения (ременные и фрикционные передачи), торможение (сюда можно записать, например, стопорение гайки на болте). 

Вредное: трение воздуха по обтекателю самолёта или ракеты, трение в подшипниках, трение в элементах различных передач (зубчатых, например), вызывающее их износ.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

В цилиндре под поршнем при температуре t =100 °C находится влажный воздух под давлением p0 = 1 атм. Объём воздуха медленно изотермически уменьшили в n = 3 раза. При этом масса водяных паров уменьшилась в k = 2 раза. Определите давление рк, установившееся под поршнем.​
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

tokarevaiv
far-yuliya128
Svetlana395
fomindmity1
игнатова_Сергей1228
merzlikinairena
ohussyev
Роман_Гречина
nzaripova313
safin8813
ognevasv555
info2
Roman343247
vsnimschikov391