В сосуде, интеллигентном 2-мя закреплёнными вертикальными трубами, площади сечений которых

В сосуде, образованном двумя закреплёнными вертикальными трубами, площади сечений которых одинаковы S_1 = 20S
1
=20 см^2
2
и S_2 = 50S
2
=50 см^2
2
, находятся два массивных поршня. Поршни соединены жёстким вертикальным стержнем. Место меж поршнями заполнено водой. Система лежит. Нижний поршень находится на расстоянии h = 0,5h=0,5 м от стыка труб. Давление воды на нижний поршень одинаково p_2 = 80p
2
=80 кПа. Определите суммарную массу системы поршни + стержень + вода. Ответ дайте в килограммах. Атмосферное давление p_0 = 100p
0
=100 кПа. Плотность воды \rho = 1000=1000 кг/м^3
3
. Ускорение свободного падения g = 10g=10 Н/кг. Трение отсутствует.

Задать свой вопрос
Злата Шмачилина
Нету рисунка - это очень плохо, поэтому-что представить это тяжело. Прийдётся самому рисовать очерки, решение займёт какое-то время.
Василий Поженский
я могу задать вопрос с рисунком
Marina Klemantovich
Такое же задание?
Олег
//sirius-prod.
Vadim Uksusnikov
как ссылку добавить с изображением
Ева Америка
всё я задал вопрос
Алла Чемоданова
ну как увидел задачу
Игорь Наканоров
какой ответ?
Dotlibov Roman
Какой?
Арсений
Ответ указан
1 ответ

Дано: S1 = 20см^2; S2=30см^3; h=0,5м; P2=70кПа; P0= 100кПа; p=1000кг/м^3; g=10H/кг.

Отыскать: сумму m(поршни+стержень+вода)

Решение:

Система находится в равновесии, значит сумма проекций всех внешних сил, действующих на неё равно нулю. Ось y направим ввысь. Сила упругости стержня, внутр. сила и на равновесие не влияет. Весом воздуха пренебрежём.

Fa1 = pa * S1 - сила атмосферного давления на верхний поршень

Fa2 = pa * S2 - на нижний поршень

Fт1 = m1g, Fт2 = m2g - сила тяжести

По 3 закону Ньютона сила, с которой воздух действует на горизонтальный участок цилиндра равен по модулю силе, с которой участвует и действует на воздух снутри цилиндра, обозначим эту силу F.

Сила давления воздуха  Fв = p * S, где p - давление воздуха в цилиндре.

S = S1 - S2, Fв = F = p * (S1-S2)

Y. Fт1 + Fт2 + Fa1 + Fa2 + F = 0

  - m1g + m2g - pa * S1+ pa * S2 + p (S1-S2) = 0

   p(S1-S2) = pa*(S1-S2) + (m1+m2)g

   p = pa + (m1+m2)g/S1-S2

      p = pgh = 1000*10*0,5=5000 Па = 5кПа

   5000 = 100000 * 10(m1+m2)/0,002-0,003

    m1+m2 = 4,75 кг

     4,75кг - это сумма 2-ух поршней.

    m(воды) = p * V

   V = 20см^2*30см^2= 600см^2 = 0,06 м^2

      m = 1000*0,06= 60кг - Масса воды

   4,75+60= 64,75 кг

Ответ: 64,75 кг.

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт