Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Физике
  • Список заданий №221
  • Задание №221
  • Задание №88606 ЕГЭ Физике

    Условие задания #88606

    №221 по КИМ

    Горизонтальный сосуд разделён на две части подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина сжата. В недеформированном состоянии длина пружины больше, чем показанная на рисунке, но меньше, чем длина сосуда. Опишите, куда сместится поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности

    Вы использовали для объяснения.

    Ответ

    Ответ:

    -

    Решение

    Возможное решение
    1. После удаления пробки поршень сместится вправо.
    2. Левая часть сосуда открыта, поэтому в ней находится воздух при атмосферном
    давлении. Первоначально пружина сжата, сила упругости, действующая на поршень
    со стороны пружины, направлена вправо. Поршень находится в равновесии,
    поэтому равнодействующая сил, действующих на него со стороны воздуха
    и пружины, равна нулю: РатмS - pS + Fупр = 0 где Ратм - атмосферное давление, р
    давление воздуха в правой части сосуда, Fупр - сила упругости, S - площадь
    поперечного сечения сосуда. Таким образом, давление воздуха в правой части
    сосуда больше атмосферного: р > Ратм.
    3. Если вынуть пробку, то воздух из правой части сосуда начнёт выходить наружу
    и давление в ней упадёт до атмосферного: р1 = Ратм, где р1 - новое давление
    в правой части сосуда. Равновесие нарушится, и поршень под действием
    равнодействующей силы начнёт двигаться вправо. Поскольку трение между
    поршнем и сосудом отсутствует, то в дальнейшем поршень будет совершать
    свободные колебания, которые впоследствии затухнут из-за трения в воздухе.
    В новом положении равновесия РатмS - p1S + F'упp = 0, но р1= Ратм, поэтому  = 0.
    По закону Гука пружина в этом случае не деформирована, а первоначально она
    была сжата. Следовательно, в конечном состоянии поршень находится правее
    первоначального положения.

    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №2565Задание №20153Задание №22156Задание №22158Задание №23531Задание №20589Задание №20948Задание №20057Задание №21085Задание №21177Задание №23010Задание №21447Задание №22171Задание №20378Задание №20594
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Саша — ассистент в телеграмме