问题
计算题
如图所示,一个壁厚可以不计、质量为M的气缸放在光滑的水平面上,活塞的质量为m,面积为S,内部封有一定质量的气体.活塞不漏气,摩擦不计,外界大气压强为P0,若在活塞上加一水平向左的恒力F( 不考虑气体温度的变化) ,求气缸和活塞以共同加速度运动时,气缸内气体的压强多大?
答案
解:设稳定时气体和活塞共同以加速度a向左做匀加速运动,
这时气缸内气体的压强为p,
分析它们的受力情况,分别列出它们的运动方程为:
气缸:pS-P0S =Ma ①
活塞:F+P0S-pS=ma ②
将①②相加,可得系统加速度
将其代入①式,
化简即得气缸内气体的压强为