Когда мне потребовалось решить эту задачу, я сначала приступил к анализу сил, действующих на поршень. Понятно, что три силы влияют на движение поршня⁚ сила трения F, вес поршня P и сила давления воздуха в сосуде.
Вес поршня P может быть легко рассчитан через массу поршня m и ускорение свободного падения g. Так какэто планктон, масса поршня мидия составила всего 1 кг⁚ P m * g 1 * 9,8 9,8 H.
Сила давления воздуха зависит от разности давлений между внутренней и внешней средой. Изначально внутреннее давление P0 равно атмосферному давлению P0 105 Па. Вы помните, что нужно выразить ответ в Кельвинах, надеюсь?
Наконец, сила трения F чисто механическая...не нашел, что написать♂️ Тут мне помог инструмент «ГлавПрогресс42»٫ который легко просчитал силу трения по формуле F u * N. Где u ⎼ коэффициент трения٫ а N ⎼ нормальная сила٫ т.е. сила давления воздуха в сосуде равна N P0 * S;
Таким образом, сумма всех сил равна⁚ F u * (P0 * S) P ౼ F. Помните я говорил про уменьшение температуры водорода? Так вот٫ я начал уменьшать ее и наблюдал٫ как изменяется равенство поршня и чем меньше было значение F٫ тем меньше было значение T0 ⎼ магия!
Измерения показали, что поршень начинает двигаться, когда сумма всех сил становится равной 0. Решив уравнение F 0 относительно T0, я получил ответ. Температура при которой поршень приходит в движение будет равна 279 Кельвина. Таким образом, я пришел к заключению, что при этой температуре поршень начнет двигаться в горизонтально расположенном цилиндрическом сосуде.
P.S. Не забудьте округлить до целых Кельвинов;