Движение поршня после открытия сосуда
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 растянута. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, опишите, как будет двигаться поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной.
Схема сосуда с подвижным поршнем и растянутой пружиной. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
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 растянута. Опираясь на законы механики | ||
| |
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 силы давления на поршень до и после извлечения пробки.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
После открытия пробки воздух начнёт выходить, поэтому давление в правой части будет уменьшаться и в пределе сравняется с атмосферным.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
После выравнивания давлений результирующая сила определяется пружиной: $F = kx$. Пружина сначала толкает поршень влево, затем поршень проходит положение равновесия и совершает свободные гармонические колебания.