На дне цилиндра с воздухом при атмосферном давлении лежит шарик радиусом 1 см. Сила, с которой шарик действует на дно

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16568
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

• На дне цилиндра с воздухом при атмосферном давлении лежит шарик радиусом 1 см. Сила, с которой шарик действует на дно цилиндра, равна 0,05 Н. До какого давления нужно сжать воздух в цилиндре, чтобы шарик перестал действовать на дно? Температура воздуха постоянна и равна 27С. Средняя молярная масса воздуха 29 г/моль. Принять g=10 м/с2 . Атмосферное давление 105 Па. Результат представьте в мегапаскалях (1 МПа=106 Па). Найти: p

Решение.

Рассмотрим сначала случай, когда шарик лежит на дне. По второму закону Ньютона имеем: В проекции на ось y имеем:  По третьему закону Ньютона сила давления на дно равна по величине, но противоположная по направлению. Значит, . Теперь рассмотрим случай, когда шарик перестал действовать на дно. y mgFA По второму закону Ньютона имеем: . В проекции на ось y имеем: . Сила Архимеда равна: плотность воздуха,  объем шарика. По уравнению Менделеева-Клапейрона можем записать: молярная масса воздуха. Так как плотность равна . Получаем. Ответ. 105 МПа .