Цилиндрический сосуд массы 10 кг, площадь основания которого равна 80 см2, накрывается...

Question

Цилиндрический сосуд массы 10 кг, площадь основания которого равна 80 см2, накрывается крышкой. При выкачивании воздуха из сосуда крышка прижимается к сосуду атмосферным давлением. Если воздух откачан до давления 50 мм рт. ст., то какой массы груз нужно привесить к сосуду, чтобы оторвать его от крышки?

Ответ: 67 кг.

Answer 1

Ну-с:

P1 и P2

они противоположно направленны(атмосферное - на крышку сверху,  - остатки внутри сосуда - на крышку снизу).

т.е. Pитоговое на крышку=P1-P2=101325-6666.1=94658.9

Отсюда мы можем найти силу, с которой итоговое давление действует на крышку. Если мы противопоставим снизу такую же силу, сосуд оторвется:

P=F/S

сразу заменю F=mg, ибо я ленивый и не хочу этого делать потом:

P=mg/S

m=PS/g

здесь надо учесть массу сосуда, ибо он тоже тянет вниз:

m+10=PS/g

m=PS/g-10=94658.9*8*10^-3/10-10=75.7-10=65.7 кг.

Разница с ответом может быть обусловлена значениями ускорения свободного падения, атмосферного давления и миллиметра ртутного столба. Я брал самые свежие значения, но это видимо какой учебник помаститей, так что можно не беспокоиться).