Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là p a = 10 5 Pa. Chọn đáp án đúng.
A. 415N
B. 154N
C. 352N
D. 212N
Chọn D.
Trạng thái đầu: p 1 = p a ; V 1 = V ; T 1
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối:
p 2 = p a + p = p a + F / S ; V 2 = V / 4 ; T 2 = T 1
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd 2 /4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
p 1 V 1 = p 2 V 2 ↔ C.V = (pa + F/S). V/4
→ F = 3.pa.π.d2/4 ≈ 212(N)