Задача с водой и поршнем

Воздух, заполняющий кубический резервуар, находится при нормальных условиях. Длина ребра резервуара a = 1 м. Резервуар разделили на две равные части, поместив в него тонкий поршень (рис.). В левую половину резервуара медленно наливают воду. Уровень воды достиг высоты h = a/2. На какое расстояние сместился при этом поршень? Трения нет. Давлением пара можно пренебречь. Резервуар находится в изотермических условиях.
Написал 3 уравнения состояния до и после того как налили воду. Но как можно записать условие равновесия поршня?

2 лайка

У вас объем воздуха в левой части уменьшится в два раза , следовательно давление увеличится в два раза . Поскольку поршень тонкий и невесомый то давление слева=давление справа . Свяжите давление слева и справа и получите ответ

1 лайк

нет не в два раза уменьшится, поршень же смещается на расстояние x

3 лайка

Согласен с вами , я это сказал навскидку так сказать, но основная идея здесь в том что давление слева всегда равно давлению справа

Нет, совсем нет. У вас вода давит вниз , но не на поршень. На поршень у вас давит только воздух слева и воздух справа

2 лайка

Разве не так: давление правой частиa^2=давление левой частиa^2/2
то есть давление правой части*2=давление левой части
изза уменьшения площади которой она давит

Да , я не так сказал . По 2 закону Ньютона у нас СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ равны . Вы верно подметили что площадь уменьшится в два раза . Тогда ваше выражение верно

правильны ли мои уравнения?:
(p1a^2 *(a/2 + x))/2=moleRT
p2a^2 *(a/2 - x)=moleRT
(p0a^3)/2=moleRT
но почему то если подставить полученное в предыдущем сообщении выходит x=0.

А вода не давит на поршень с давлением pgh/2?