Стакан в водоёме
7/10Небольшой пустой тонкостенный цилиндрический стакан объёмом \(V_0\) переворачивают вверх дном и медленно погружают в глубокий водоём, удерживая ось стакана в вертикальном положении. Над поверхностью водоёма находится воздух (атмосферное давление \(p_0\)), температура которого равна температуре воды, а относительная влажность 100%. По какому закону будет изменяться модуль выталкивающей силы, действующей на стакан, при его погружении от поверхности воды в водоём на глубину \(H\)? Плотность воды равна \(\rho\), ускорение свободного падения \(g\), давление насыщенных паров воды при данной температуре \(p_{\text{н}}\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПар в стакане насыщенный, его давление не меняется; сжимается только сухой воздух по закону Бойля – Мариотта. Выталкивающая сила определяется объёмом, который занимает смесь в стакане.
Ответ\(F_{\text{А}} = \rho g V_0\,\dfrac{p_0 - p_{\text{н}}}{p_0 - p_{\text{н}} + \rho g H} = \dfrac{\rho g V_0}{1 + \dfrac{\rho g H}{p_0 - p_{\text{н}}}}\).
Похожие задачи
- Газ в сосуде с подвижным поршнем МОШ 2009/10, 10 кл.
- Цилиндр с двумя клапанами МОШ 2015/16, 10 кл.
- Барометр Ломоносова МОШ 2022/23, 10 кл.
- Загогулина ВсОШ 2023/24, 10 кл.
- Лёд в цилиндре у Знайки МОШ 2013/14, 10 кл.
- Цикл с изотермой, максимум T МОШ 2016/17, 10 кл.