by Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là p$_{a}$ = 10$^{5}$ Pa. Chọn đáp án đúng.
A. 415N
B. 154N
C. 352N
D. 212N
Hướng dẫn
Chọn D.
Trạng thái đầu: p$_{1}$ = p$_{a}$; V$_{1}$ = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p$_{2}$ = p$_{a}$ + p = p$_{a}$ + F/S; V$_{2}$ = V/4; T$_{2}$ = T$_{1}$.
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd$^{2}$/4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p$_{1}$.V$_{1}$ = p$_{2}$.V$_{2}$ ↔ p$_{a}$.V = (p$_{a}$ + F/S). V/4
→ F = 3.p$_{a}$.π.d$^{2}$/4 ≈ 212(N)
