В колоколе диаметром D, высотой Н и массой m = 3200 кг, плавающем в открытом водоеме, находится резервуар со ртутью. В цилиндре диаметром d поршнем удерживается столб ртути высотой h. Давление воздуха в колоколе перед его спуском было атмосферным. Процесс

Добавлена: 15.04.2026
Обновлена: 15.04.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
#Молекулярная физика

Условие:

В колоколе диаметром D, высотой Н и массой m = 3200 кг, плавающем в открытом водоеме, находится резервуар со ртутью. В цилиндре диаметром d поршнем удерживается столб ртути высотой h. Давление воздуха в колоколе перед его спуском было атмосферным. Процесс сжатия воздуха в колоколе считать изотермическим. Весом поршня, трением его о стенки цилиндра, объемом резервуара со ртутью и цилиндра пренебречь.
Определить погружение нижней кромки колокола h, а также величину усилия F, удерживающего поршень в равновесии.

Решение:

Дано:

Диаметр колокола $D$
Высота колокола $H$
Масса колокола $m = 3200$ кг
Диаметр цилиндра $d$
Высота столба ртути $h$
Давление воздуха в колоколе перед его спуском — атмосферное

Найти:

Погружение нижней кромки колокола $h_1$ .
Величину усилия $F$ , удерживающего поршень в равновесии.

Решение:

Шаг 1: Найдем объем колокола.

Объем колокола можно вычислить по формуле для объема цилиндра:

\nV_{колокола} = \pi \left(\frac{D}{2}\right)^2 H

Шаг 2: Рассчитаем силу Архимеда.

Сила Архимеда $F_A$ равна весу вытесненной воды, которая равна произведен...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой принцип используется для описания изменения давления воздуха внутри колокола при его погружении в воду, если процесс сжатия воздуха считается изотермическим?

Закон сохранения энергии

Закон Бойля-Мариотта

Закон Архимеда