Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Определите длину стержня, если его можно считать невесомым.

Условие

В цилиндр объемом 0,5м30,5м^{3} насосом закачивается воздух со скоростью 0,002кг/с В верхнем торце цилиндра есть отверстие, закрытое предохранительным клапаном. Клапан удерживается в закрытом состоянии стержнем, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке А (см. рис.).

Рисунок к задаче

К свободному концу стержня подвешен груз массой 2 кг. Клапан открывается через 580 с работы насоса, если в начальный момент времени давление воздуха в цилиндре было равно атмосферному. Площадь закрытого клапаном отверстия 5⋅10−4м2,5 \cdot 10^{-4} м^{2} , расстояние АВ равно 0,1 м. Температура воздуха в цилиндре и снаружи не меняется и равна 300 К. Определите длину стержня, если его можно считать невесомым.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Клапан откроется, когда избыточная сила F давления воздуха на клапан изнутри цилиндра сравняется с силой давления стержня на этот клапан.

Осталось ещё 5 шагов

  1. Если превышение давления воздуха в цилиндре…

  2. Итак, должно выполняться условие: S · p mg ·…

  3. Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева…

  4. Поэтому условие открытия клапана имеет вид: s…

  5. Следовательно, клапан откроется в момент…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»

Определите длину стержня, если его можно считать невесомым. — решение с объяснением | Lom Ai