Для того чтобы ответить на данный вопрос, необходимо проанализировать силы, действующие на пробки внутри цилиндрической трубки.
По условию задачи, на каждую пробку действует сила трения Fтр=15 Н, которая направлена в противоположную сторону движения пробки.
Также важно отметить, что при движении пробок внутри трубки между ними создается разрежение, так как воздух сдавливается и сила атмосферного давления давит на пробки и создает давление между ними.
Начнем с рассмотрения состояния равновесия, когда пробки не двигаются. В таком случае сумма сил, действующих на каждую пробку, равна нулю:
Fтр + P0 * S - P * S = 0,
где P0 - атмосферное давление, P - давление между пробками.
Теперь переместим одну из пробок на расстояние x в направлении другой пробки. Это создаст дополнительное давление на этой пробке, так как объем воздуха между пробками уменьшится. Тогда сумма сил, действующих на эту пробку, будет равна:
Fтр + P0 * S - (P + ΔP) * S = 0,
где ΔP - изменение давления.
Чтобы найти ΔP, воспользуемся уравнением состояния газа:
P * V = n * R * T,
где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Так как температура газа остается постоянной, можно записать:
P * V1 = P + ΔP * V2,
где V1 и V2 - объемы газа до и после перемещения пробки соответственно.
Так как S * l = V1 и S * (l - x) = V2, то:
P * S * l = P + ΔP * S * (l - x),
P * S * l = P * S * l - ΔP * S * x,
ΔP = P * x / l.
Таким образом, давление между пробками будет изменяться прямо пропорционально перемещению пробки. Если левая пробка будет медленно перемещаться с постоянной скоростью, то давление между пробками будет увеличиваться пропорционально этому перемещению.
Также стоит отметить, что при достижении границы пробкой другой пробки, это может изменить ситуацию, так как возникнет трение между пробками и давление может измениться нелинейно. Однако, в задаче это не уточняется, поэтому считается, что перемещение пробок медленное и непрерывное, без колебаний и взаимного воздействия пробок друг на друга.
Таким образом, давление между пробками будет изменяться прямо пропорционально перемещению левой пробки.
Напишите нам, если в вопросе есть ваши персональные данные:
[email protected]
