Я недавно провел эксперимент, чтобы понять, через какое время поршень начнет движение при воздействии внешней силы на цилиндрический сосуд с азотом. В начале, сосуд был заполнен азотом и отделен от атмосферы подвижным поршнем. Начальное давление внутри сосуда было равно атмосферному давлению, которое составляло 105 Па. Площадь поперечного сечения сосуда была 20 см^2. В эксперименте, на поршень начали действовать внешней силой, которая менялась со временем. Зависимость этой силы от времени представлена на графике. В начальный момент времени t0, внешняя сила F была равна 0. Потом она начала увеличиваться и достигла значения F0240 H в момент времени t010 с. Однако, чтобы поршень начал движение, необходимо преодолеть силу трения Fтр, которая постоянна и равна 40 H. Приложенная внешняя сила должна стать больше, чем сила трения, чтобы поршень начал двигаться. Проводя различные расчеты и изучая график, я пришел к выводу, что поршень начнет движение тогда, когда значение внешней силы F станет больше силы трения Fтр. То есть, F > Fтр. На графике видно, что внешняя сила увеличивается со временем, а сила трения остается постоянной. Следовательно, когда значение внешней силы станет больше 40 H, поршень начнет движение.
Исходя из графика, значение внешней силы F становится больше 40 H примерно в момент времени t~12 с. Таким образом, поршень начнет движение примерно через 12 секунд после начала воздействия внешней силы.
Важно отметить, что в данном эксперименте предполагалась постоянная температура газа. Если бы температура менялась, то это также могло повлиять на движение поршня.
Итак, из моего опыта выяснилось, что поршень в горизонтально расположенном цилиндрическом сосуде с азотом начнет движение примерно через 12 секунд после начала воздействия внешней силы, если значение этой силы станет больше силы трения.