Question

В физической лаборатории проводят исследование по влиянию величины давления воздуха в цилиндрической ёмкости с поршнем на подъём в ней металлической сферы. Найди, до какого минимального значения давления нужно сжать воздух, при котором сфера оторвётся ото дна ёмкости.
Физические характеристики воздуха: температура — 28 °C, молярная масса — (29) г/моль.
Физические характеристики сферы: радиус — 4 см, масса — 4 г.

Answer 1

Известные данные:
Температура воздуха: T = 301 K
Молярная масса воздуха: M = 0.029 кг/моль
Радиус сферы: r = 0.04 м
Масса сферы: m = 0.004 кг

Площадь сечения сферы:
S = π * r^2
S = 3.14 * (0.04)^2
S ≈ 0.005 м²

Теперь можем рассчитать минимальное значение давления:
P = m * g / S
P = 0.004 * 9.81 / 0.005
P ≈ 7.848 кПа

Ответ:
Минимальное значение давления, при котором сфера оторвется от дна ёмкости, составляет примерно 7.848 кПа.