Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В ци­лин­дри­че­ском со­су­де под порш­нем на­хо­дит­ся газ. Пор­шень может пе­ре­ме­щать­ся в со­су­де без тре­ния. На дне со­су­да лежит сталь­ной шарик (см. рис.). В сосуд за­ка­чи­ва­ет­ся еще такое же ко­ли­че­ство газа при не­из­мен­ной тем­пе­ра­ту­ре. Как из­ме­нит­ся в ре­зуль­та­те этого объем газа, его дав­ле­ние и дей­ству­ю­щая на шарик ар­хи­ме­до­ва сила?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1)  уве­ли­чит­ся

2)  умень­шит­ся

3)  не из­ме­нит­ся

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Обьем газаДав­ле­ние газаАр­хи­ме­до­ва сила

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

В на­чаль­ном и ко­неч­ном со­сто­я­ни­ях пор­шень по­ко­ит­ся, а зна­чит, пол­ная сила, дей­ству­ю­щая на него, равна нулю. От­сю­да де­ла­ем вывод, что дав­ле­ние не из­ме­ня­ет­ся (p_атмS плюс mg=p_газаS).

Для газа в со­су­де вы­пол­ня­ет­ся урав­не­ние со­сто­я­ния Кла­пей­ро­на-⁠Мен­де­ле­е­ва: pV=\nu RT. Уве­ли­че­ние ко­ли­че­ства ве­ще­ства газа при не­из­мен­ных тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии при­ве­дет к уве­ли­че­нию объ­е­ма.

Сила Ар­хи­ме­да опре­де­ля­ет­ся плот­но­стью среды, в ко­то­рую по­ме­ще­но тело (F_A=\rho g V_тела). По­сколь­ку плот­ность газа не из­ме­ня­ет­ся  левая круг­лая скоб­ка \rho = дробь: чис­ли­тель: p\mu, зна­ме­на­тель: RT конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , сила Ар­хи­ме­да не из­ме­ня­ет­ся.

 

Ответ: 133

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Даль­ний Во­сток. Ва­ри­ант 3