Μέσα σε ένα οριζόντιο δοχείο, βρίσκεται μια ποσότητα αερίου και κλείνεται με έμβολο μάζας 0,5 kg και εμβαδού S=20cm2, το οποίο μπορεί να κινείται χωρίς τριβές, σχήμα (α). Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ίση με pατ=105Ν/m2 ενώ g=10m/s2.
i) Αφού δικαιολογήσετε γιατί η πίεση του αερίου είναι ίση με pατ=105Ν/m2, να βρεθεί η δύναμη που ασκεί το αέριο στο έμβολο.
ii) Σηκώνουμε το δοχείο σε κατακόρυφη θέση (σχήμα (β), τοποθετούμε πάνω στο έμβολο σώμα Σ μάζας Μ=4,5kg και το αφήνουμε να ηρεμήσει.
α) Να βρεθεί η δύναμη που ασκεί το αέριο στο έμβολο.
β) Πόση είναι τώρα η πίεση του αερίου;
iii) Μπορείτε να ερμηνεύσετε μικροσκοπικά την αύξηση της πίεσης;