Сначала кажется, что процесс будет адиабатическим, но это не так: адиабатический процесс должен быть очень медленным, а этот таковым не будет. В этой задаче необходимо расписать закон сохранения энергии. Пусть высота цилиндра равна h, масса цилиндра и поршня m, площадь поршня S, а станет высота поднятия поршня h`. В начале (как только положили гирю) высота поднятия этой гири (если считать от конечного уровня гири) равна (h - h`). Значит, энергия этого груза, будучи равной потенциальной его энергии, равна . Внутренняя энегрия идеального двухатомного газа по формуле равна . Тут я использую то, что давление газа изнутри компенсирует давление поршня. Значит, изначальная энергия системы равна . После остановки движения энергия груза станет равна 0, а внутренняя энергия газа станет равна
Приравняем внутренние энергии систем:
= 3.5 л.
Ответ: л
Mv1^2/2+mgh1=mv2^2/2+mgh2
mv1^2/2=mgh2
v1^2/2=gh2
h2=v^2/2g=400/10=40м
50кмч=13,9мс=at
120=at*t / 2
120*2 = 13.9* t
t = 17.3c