В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают. Как изменятся в результате этого давление газа и действующая на шарик сила Архимеда? Атмосферное давление неизменно.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Давление газа | Сила Архимеда |
Задание проверяет изобарное нагревание газа и зависимость силы Архимеда от плотности среды.
Из равновесия свободного поршня p = pₐₜₘ + mₚg/S, где mₚ — масса поршня, S — его площадь; давление газа не изменяется — 3.
При нагревании газ расширяется: из pV = νRT при постоянном давлении следует увеличение объёма и уменьшение плотности газа.
Сила Архимеда Fₐ = ρgVш, где Vш — объём шарика; при принятом в задаче постоянном объёме шарика она уменьшается — 2.
Ответ: 32.