Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13793
2020-03-27 
В высоком теплоизолированном цилиндре под поршнем находится гелий. Поршню толчком сообщают вверх скорость $v_{0} = 2 м/с$. На сколько выше начального положения окажется поршень после прихода системы в равновесие? Над поршнем газа нет.
Решение:
Поскольку тела системы работу не совершают и тепла не получают, полная энергия при переходе из начального состояния в конечное сохраняется (все буквенные обозначения очевидны из рисунка):
$mgh_{1} + \frac{mv_{0}^{2} }{2} + \frac{3}{2} p_{1}(Sh_{1} ) = mgh_{1} + \frac{3}{2} p_{2}(Sh_{2} )$.
Условия равновесия поршня в начальном (до толчка) и в конечном состояниях имеют вид
$p_{1}S = p_{2}S = mg$.
С учетом этого из закона сохранения энергии получим
$\frac{mv_{0}^{2}}{2} + \frac{5}{2}mgh_{1} = \frac{5}{2} mgh_{2}$,
откуда найдем
$h_{2} - h_{1} = \frac{v_{0}^{2} }{5g} = 0,08 м$.
В высоком теплоизолированном цилиндре под поршнем находится гелий. Поршню толчком сообщают вверх скорость $v_{0} = 2 м/с$. На сколько выше начального положения окажется поршень после прихода системы в равновесие? Над поршнем газа нет.
Решение:
Поскольку тела системы работу не совершают и тепла не получают, полная энергия при переходе из начального состояния в конечное сохраняется (все буквенные обозначения очевидны из рисунка):
$mgh_{1} + \frac{mv_{0}^{2} }{2} + \frac{3}{2} p_{1}(Sh_{1} ) = mgh_{1} + \frac{3}{2} p_{2}(Sh_{2} )$.
Условия равновесия поршня в начальном (до толчка) и в конечном состояниях имеют вид
$p_{1}S = p_{2}S = mg$.
С учетом этого из закона сохранения энергии получим
$\frac{mv_{0}^{2}}{2} + \frac{5}{2}mgh_{1} = \frac{5}{2} mgh_{2}$,
откуда найдем
$h_{2} - h_{1} = \frac{v_{0}^{2} }{5g} = 0,08 м$.
