Цилиндрический сосуд массы 10 кг, площадь основания которого равна 80 см2, накрывается крышкой. При выкачивании воздуха из сосуда крышка прижимается к сосуду атмосферным давлением. Если воздух откачан до давления 50 мм рт. ст., то какой массы груз нужно привесить к сосуду, чтобы оторвать его от крышки?
Ответ: 67 кг.
Ответы
Ну-с:
P1 и P2
они противоположно направленны(атмосферное - на крышку сверху, - остатки внутри сосуда - на крышку снизу).
т.е. Pитоговое на крышку=P1-P2=101325-6666.1=94658.9
Отсюда мы можем найти силу, с которой итоговое давление действует на крышку. Если мы противопоставим снизу такую же силу, сосуд оторвется:
P=F/S
сразу заменю F=mg, ибо я ленивый и не хочу этого делать потом:
P=mg/S
m=PS/g
здесь надо учесть массу сосуда, ибо он тоже тянет вниз:
m+10=PS/g
m=PS/g-10=94658.9*8*10^-3/10-10=75.7-10=65.7 кг.
Разница с ответом может быть обусловлена значениями ускорения свободного падения, атмосферного давления и миллиметра ртутного столба. Я брал самые свежие значения, но это видимо какой учебник помаститей, так что можно не беспокоиться).