Question

汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面倾角为。，如图所示。当活塞上放质量为M的重物而处于静止．设外部大气压为P₀，若活塞与缸壁之间无摩擦．求汽缸中气体的压强？

Answer 1

 

取活塞和重物为研究对象，进行受力分析：受重力（m＋M）g，活塞受到大气竖直向下的压力P₀S，同时也受到封闭气体对活塞的推力P_气·S’，方向跟活塞斜面垂直，如图所示．同时右缸壁对活塞有弹力N作用，方向水平向左，它们处于平衡状态，符合共点力平衡的条件，即合力等于零．

所以在数值上（m＋M）g+ P₀S 与N的合力等于P_气S’，且反向．

又∵
∴