Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В цилиндр объемом $0,5м^{3}$ насосом закачивается воздух со скоростью

Условие

В цилиндр объемом 0,5м30,5м^{3} насосом закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/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 длиной 0,5 м 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⋅10−4м25 \cdot 10^{-4} м^{2} Температура воздуха в цилиндре и снаружи не меняется и равна 300 К. Определите длину АВ. Стержень 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 4 шага

  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…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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

В цилиндр объемом $0,5м^{3}$ насосом закачивается воздух со скоростью — решение с объяснением | Lom Ai