Question

にょ

なぜP0SがPSより大きいわかるのか教えて欲しいです

101 滑らかに動く質量Mのピストンがついた容器
の中に気体が入っている。 容器の断面積を S, 大気
圧をPo とする。 気体ははじめ圧力Pで長さLの
部分を占めている。 以下, 気体の温度は一定とする。
(1) ピストンをxだけ押し込んだときの気体の圧力
を求めよ。
- (2) ピストンを少し押し込んで放すと, ピストンは
―
**
振動を始める。 その周期を求めよ。 |x|<Lなの
で1に比べて|x|/Lは無視してよい。
M
Po
x
S
熱力学との
融合問題だ

101
(1) 等温変化だから PV = 一定
:.
P=
:: P=_L_P₁
-Po
L-x
P₁SL=PS(L-x)
(2) ピストンに働く力Fは
F=PS-PS
= P₁S-L_POS
L-x
=-L²xPos
X
L(1-2) ²
-POS
POS PS
0 X
POS
|x|<L¢_F=- £P°S=- -X
L
L
M
T=2₁√ PS/L
よって, ピストンは単振動をする。 その
周期Tは
= 2π
ML
POS

Answer 1

ものぐさ

大きいか小さいかなんて考えませんよ。
引き算してると大きい数から小さい数を引かなきゃいけないと思っているなら小学生並みの認識なので改めましょう。
問題にピストンをxだけ押し込むとかいてあるので
ピストンを押し込む方向に正方向の軸をとってxの変位を考えている事を読み取る必要があります。
力はベクトルなので押し込む方向には大気圧P0がかかっているので大気から受ける力が正方向に+P0S
ピストン内部の気体の圧力Pはピストンを押し出す方向なので負方向なので-PSという力がかかっている
ピストンに働く合力FはP0S-PSになるってだけです

Answer 2

BaSO4

PSの方が大きいと思います。