Пробирку высотой 50 см переворачивают вверх дном и погружают открытым концом в воду на половину высоты. При этом в пробирку затекает столбик воды высотой 5 см (см. рис). Атмосферное давление равно 100 кПа, плотность воды 1000 кг/м3, ускорение свободного падения 10 Н/кг.
Найдите давление воздуха внутри пробирки. ответ выразите в килопаскалях, округлите до целого числа.

ответ в объяснении, взяла с сайта Гущина решувпр

Объяснение:

Рас­смот­рим чертёж.

1) С одной сто­ро­ны ва­го­на че­ты­ре ко­ле­са. По­это­му в по­ез­де 48/4 = 12 ва­го­нов.

2) Длина ва­го­на при­мер­но равна 24,5 м. Вдоль всего со­ста­ва об­ход­чик про­хо­дит за 5 мин = 300 с. Зна­чит, длина по­ез­да при­мер­но равна 294 м, а сред­няя ско­рость об­ход­чи­ка при­мер­но равна 294 м / 300 с = 1 м/с.

3) Ми­ни­маль­ное рас­сто­я­ние между осями двух со­сед­них колёс равно 2,4 м. По­это­му ми­ни­маль­ный ин­тер­вал вре­ме­ни между слы­ши­мы­ми уда­ра­ми равен 2,4 м / 1 м/с = 2,4 с.

 

ответ: 12 ва­го­нов; 1 м/с; 2,4 с.

На шарик действуют силы
1)тяжести mg, направлена вниз
2)архимеда ro_m*V*g=m*(ro_m/ro)*g где ro - плотность шарика а ro_m - плотность масла, направлена вверх, так как ro > ro_m то шарик склонен тонуть
3)кулона q*E - сила должна удерживать заряд чтобы он не утонул и направлена быть вверх

mg = m*(ro_m/ro)*g + q*E
E = (mg - m*(ro_m/ro)*g) / q =  (1 - ro_m/ro)*m*g / q = 
=(1 - 800/1500)*0,0045*10 / (0,1*10^(-6)) В/м =  210 000 В/м =210 кВ/м

поле достаточно большое
насколько я понимаю ~ 3000 кВ/м - пробивает воздух

мы не учли диэлектрическую проницаемость масла
поэтому если ответ не совпал раза в 2 - надо будет учесть диэлектрическую проницаемость