Задание из легких, но сам над ним думал два дня, ибо не знал теории.
Задание из ВНО 2012 года по физике.
Приступим:
Дано:
h=15м
=100кПа=
Па
=1000кг/м
Найти:
![\frac{V_2}{V_1}= ? \frac{V_2}{V_1}= ?](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BV_2%7D%7BV_1%7D%3D+%3F)
Решение.
По условию температура одинаковая, значит это изотермически процесс.
Из уравнения Бойля-Мариотта:
![P_1\cdot V_1=P_2\cdot V_2 P_1\cdot V_1=P_2\cdot V_2](https://tex.z-dn.net/?f=P_1%5Ccdot+V_1%3DP_2%5Ccdot+V_2)
От сюда выражаем то, что надо найти:
![\frac{V_2}{V_1}=\frac{P_1}{P_2} \frac{V_2}{V_1}=\frac{P_1}{P_2}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BV_2%7D%7BV_1%7D%3D%5Cfrac%7BP_1%7D%7BP_2%7D)
Теперь разберемся с обозначениями:
- объем пузырька на глубине.
- объем пузырька на поверхности.
- давление пузырька на глубине.
- давление пузырька на новерзности.
- это сумма давления воды и атмосферного давления.
Считается следующим образом:
![P_1 = P_a + P_B \cdot g \cdot h P_1 = P_a + P_B \cdot g \cdot h](https://tex.z-dn.net/?f=P_1+%3D+P_a+%2B+P_B+%5Ccdot+g+%5Ccdot+h)
![P_2 = P_a P_2 = P_a](https://tex.z-dn.net/?f=+P_2+%3D+P_a+)
Из всего выше изложеного:
![\frac{V_2}{V_1}=\frac{P_a + P_B \cdot g \cdot h}{P_a} = \frac{10^5 + 10 \cdot 15}{10^5} = \frac{25}{10} = 2.5 \frac{V_2}{V_1}=\frac{P_a + P_B \cdot g \cdot h}{P_a} = \frac{10^5 + 10 \cdot 15}{10^5} = \frac{25}{10} = 2.5](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BV_2%7D%7BV_1%7D%3D%5Cfrac%7BP_a+%2B+P_B+%5Ccdot+g+%5Ccdot+h%7D%7BP_a%7D+%3D+%5Cfrac%7B10%5E5+%2B+10+%5Ccdot+15%7D%7B10%5E5%7D+%3D+%5Cfrac%7B25%7D%7B10%7D+%3D+2.5)
Ответ: в 2,5 раза