2017-11-12
При открытом кране (рис.) через трубку В накачивают резиновый шар С. Он раздувается, и резина растягивается. Закрывают кран и отсоединяют насос. Однако воздух из трубки В не выходит, хотя его и должна выталкивать, сжимаясь, упругая резиновая оболочка шара. Объясните парадокс.
Решение:
Воздух входит или выходит из резинового шара тогда, когда шар деформируется. А это бывает тогда, когда давления воздуха внутри и снаружи оболочки различные. При накачивании воздуха в шар при открытом кране насос совершает некоторую работу, растягивая резиновую оболочку. При этом давление внутри шара немного больше атмосферного. Разность давлений внутри и вне оболочки, умноженная на поверхность шара, дает силу, уравновешивающую силу упругости резины.
При закрытом кране и отключенном насосе небольшая часть воздуха выйдет из трубки В, оболочка немного сожмется, а в сосуде давление воздуха станет меньше атмосферного. Новая разность давлений воздуха внутри и вне оболочки приведет к ее равновесию.