2011C.3

Jeśli chodzi o pracę siły parcia wywieranej przez powietrze atmosferyczne, to ponieważ powietrze atmosferyczne jest ciągle pod tym samym ciśnieniem 10^5 Pa, to można zastosować wzór na pracę w przemianie izobarycznej (czyli właśnie przy stałym ciśnieniu), a zatem W = p*deltaV, gdzie p = 10^5 Pa, a deltaV to różnica początkowej i końcowej objętości cylindra (czyli od momentu gdy jego długość była równa 30 cm, aż do jego długości równej 10 cm, pole podstawy cylindra mamy w treści). Powinno wyjść W = 30 J. Natomiast jeśli chodzi o drugą część pytania, to tu musimy zauważyć, że wartość siły F jest zmienna (widzimy to z tabelki), a zatem możemy np. przyjąć, że jej średnia wartość wynosiła 150 N i wykonaną przez nią pracę obliczyć już ze wzoru na pracę z dynamiki: W = F*s, gdzie F to przyjęte przez nas np. 150 N, a s to przemieszczenie tłoka, czyli 20 cm. Wychodzi przy takim oszacowaniu równo 30 J, natomiast z tego co widzę w kryteriach to widełki były tutaj szerokie, uznawano wyniki od 13 J do 30 J - tak jest często gdy w poleceniu widnieje słowo "oszacuj".

Nie wiem czy dostanę odpowiedź w komentarzu pod tak starym postem :) ale czy średnią wartość F można wyznaczyć jako średnia arytmetyczna wszystkich pomiarów, tzn: (0+30+75+150+300)/5 =111 i liczyć dalej tak samo?

W moim poprzednim komentarzu pisząc o średniej wartości sił F miałem na myśli oczywiście 150 N (niutonów), a nie 150 J - zmieniłem to już na niutony, żeby nie wprowadzać zamieszania dla osób, które teraz czytają ten post :) a wracając do Twojego pytania, to tak, można tak zrobić - jak wspomniałam w poprzednim komentarzu słowo "oszacuj" jest tutaj kluczowe, bo ono oznacza, że godzimy się z pewną niedokładnością. Ty oszacowałaś wartość siły jako 111 N i na tej podstawie wyjdzie Ci, że wykonana praca to 22,2 J - zgodnie z kryteriami jest dobry wynik (mieści się w zakresie od 13 J do 30 J), więc wszystko jest jak najbardziej w porządku :)