Атмосферное давление

[Adrianaana]

Здравствуйте! Пытаюсь понять подобные задачи:

В глад­ком вер­ти­каль­ном ци­лин­дре под по­движ­ным порш­нем мас­сой $M=25\text{ кг}$ и пло­ща­дью $S=500\text{ см}^2$ на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ...

Там в решении уравнение для давления газа $p=p_0+\frac{MG}{S}$, где $p_0$ - атмосферное давление. Сомнения:

1) это на основе второго закона?
2) в динамике, когда составлялся второй закон для тела, стоящего на земле, сила атмосферного давления не учитывалась, потому что она компенсировалась силой реакции опоры?

[Mihr]

Adrianaana в сообщении #1094375 писал(а):

1) это на основе второго закона?

Можно сказать так. Ну, а точнее, на основании одного из условий механического равновесия тела: векторная сумма сил, приложенных к телу, равна нулю.

Adrianaana в сообщении #1094375 писал(а):

2) в динамике, когда составлялся второй закон для тела, стоящего на земле, сила атмосферного давления не учитывалась, потому что она компенсировалась силой реакции опоры?

Нет, здесь другое. Если бы тело, находящееся на опоре, было тщательно "притёрто" к ней, так, чтобы между телом и опорой не было никакого воздушного зазора, тогда тело прижималось бы к опоре не только благодаря наличию силы тяжести $mg$, действующей на само это тело, но и благодаря немалой силе атмосферного давления $P_0S$ (что было бы сходно с эффектом "засасывания" болотом). В действительности, ни поверхность тела, ни поверхность опоры идеально ровными не являются, тело опирается на "подставку" не всей поверхностью, а лишь несколькими небольшими площадками-выступами. Между большей частью поверхностей тела и опоры есть воздух, контактирующий с атмосферой и имеющий то же самое атмосферное давление. Поэтому атмосфера давит на тело сверху вниз и снизу вверх практически одинаково, и поправку на силы атмосферного давления можно не учитывать.

Что касается поршня в цилиндре, здесь ситуация иная. Поршень хорошо "притёрт" к стенкам цилиндра, газ из-под поршня просачиваться не может (точнее говоря, просачивается достаточно медленно), и потому давление с разных сторон поршня может быть различным. Поршень сжимает слой газа, находящийся под ним, до наступления равновесия сил.