Поршень и пружина

1. Левая часть сосуда открыта, в ней находится атмосферный воздух. Первоначально пружина растянута, сила упругости направлена влево. Поршень находится в равновесии, поэтому равнодействующая сил, действующих на него со стороны газов и пружины, равна нулю: \(p_{\text{атм}}S - pS - F_{\text{упр}} = 0\), где \(p_{\text{атм}}\) — атмосферное давление, \(p\) — давление газа в правой части сосуда, \(F_{\text{упр}}\) — сила упругости, \(S\) — площадь поперечного сечения сосуда. Таким образом, давление газа в правой части сосуда меньше атмосферного: \(p < p_{\text{атм}}\). 2. Если вынуть пробку, то атмосферный воздух начнёт заполнять правую часть сосуда, и давление в ней возрастёт до атмосферного: \(p = p_{\text{атм}}\). 3. Равновесие нарушится, и поршень под действием силы упругости начнёт двигаться влево. Поскольку трение между поршнем и сосудом отсутствует, то в дальнейшем поршень будет совершать свободные колебания, которые впоследствии затухнут из-за трения в воздухе.