Физика. 10 класс

Тонкостенный стакан вместительностью 300 см кубических и массой 100 грамм погружают в воду, держа его вверх дном. На какой глубине он перестанет всплывать и начнет погружаться? Атмосферное давление 100 КПа. Изменением температуры пренебречь

Внутри стакана находится газ, который в процессе погружения, притерпевает изотермическое сжатие. На основании формлуы Менделеева-Клапейрона

PаV = (Pa+pgh) V', т. е. газ сожмётся до объёма V', остальную часть скана заполнит вода, которую мы из рассмотрения исключаем.

Условие того, что стакан не всплывёт:

pgV' ≤ mg ⇒ pV' ≤ m ⇒ V' ≤ m/p ⇒ PаV = (Pa+pgh) V' ≤ (Pa+pgh) m/p ⇒

Pa (V - m/p) ≤ mgh ⇒ h ≥ Pa (V - m/p) / mg > 20.40 = > h > 20.40