Van egy egyik végén zárt henger, aminek másik végén dugattyú van, fejjel lefele van, tehát a dugattyús vége van alul. Ha ezt a dugattyut nem tartja kötél, egyensúlyban van akkor mekkora a bezárt levegő nyomása?

A dugattyú tömege m, felülete A.

p = F/A → F = p·A

Ekkora erővel nyomja a külső légnyomás a dugattyút felfelé.

m·g erő hat rá lefelé.

A belső légnyomás-szor felület is lefelé hat.

Ezek vannak egyensúlyban. Tehát:

p·A = m·g + p₁·A

p₁ = p - m·g/A

100 kPa = 100 kN/m² = 1 kN/dm²

Vagyis ha mondjuk egy nem túl nagy, 1 dm²-es felületű dugattyúnak a tömege nagyobb 100 kg-nál, akkor nem tartja meg a légnyomás, kiesik a hengerből.

A belső légnyomás negatív nem lesz. Nagyon pici lesz (elméletileg nulla), de a dugattyú esik tovább amíg ki nem esik.

Az "elméletileg nulla" zárójeles dolgot viszavonom :)

Éjszaka volt már nagyon, úgy látszik. Dehogy lesz elméletileg nulla, csak nagyon pici. Az egész egyenlet egyensúlyra vonatkozik, de ha túl nagy a tömege a dugattyúnak, akkor nem lesz egyensúly, kiesik a dugattyú, tehát ez az egyenlet nem írható fel.