Поршень площадью 10 см² и массой 5 кг 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 100 кПа, при этом расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда 20 см. Каким станет это расстояние, когда лифт поедет вверх с ускорением, равным 2 м/с²? Изменение температуры газа не учитывайте.
Дано:
СИ:
Решение:
в неподвижном лифте поршень находится в равновесии. Сила давления газа вверх уравновешивает атмосферное давление и вес поршня, поэтому
Получаем
Когда лифт ускоряется вверх, по второму закону Ньютона для поршня
Объём газа равен
Подставим:
Расстояние станет
