Question

如圖所示，可沿氣缸壁自由活動(dòng)的活塞將密封的圓筒形氣缸分隔成A、B兩部分�；钊�與氣缸頂部有一彈簧相連。當(dāng)活塞位于氣缸底部時(shí)彈簧恰好無形變。開始時(shí)B內(nèi)充有一定量的氣體，A內(nèi)是真空。B部分高度為L(zhǎng)₁=0.10米、此時(shí)活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等�，F(xiàn)將整個(gè)裝置倒置，達(dá)到新的平衡后B部分的高度L₂等于多少?設(shè)溫度不變。

Answer 1

設(shè)開始時(shí)B中壓強(qiáng)為p₁,氣缸倒置達(dá)到平衡后B中壓強(qiáng)為p₂、分析活塞受力得：
　　　　　　　　p₁S＝kL₁+Mg,　�、�
　　　　　　　　p₂S+Mg＝kL₂,　�、�
　　其中S為氣缸橫截面積,M為活塞質(zhì)量,k為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)、由題給條件有：
　　　　　　　　kL₁＝Mg,　　　　 ③
　　玻意耳定律, p₁L₁＝p₂L₂,　 　 ④
　　解得　　　　L₂＝2L₁＝0.2米、　⑥