Смещение поршня после открытия
Горизонтальный сосуд разделён подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина сжата. В недеформированном состоянии длина пружины больше, чем показанная на рисунке, но меньше, чем длина сосуда. Опишите, куда сместится поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Горизонтальный сосуд разделён подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина сжата. В недеформированном состоянии длина пружины больше, чем показанная на рисунке, но меньше, чем длина сосуда. Опишите, куда сместится поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной. Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сравните давления воздуха по обе стороны поршня после удаления пробки.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
После открытия правой части сосуда воздух будет перемещаться до выравнивания давления с атмосферным. При постоянной температуре для данной массы газа действует закон Бойля—Мариотта: $pV = \text{const}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
В начальном равновесии сила давления воздуха справа уравновешивает атмосферное давление слева и силу сжатой пружины. После удаления пробки давления по обе стороны становятся атмосферными, поэтому сжатая пружина толкает поршень вправо.