Question

一个圆柱形密封气缸静止在水平地面上，开口端向上，气缸筒的质量为M

一个圆柱形密封气缸静止在水平地面上，开口端向上，气缸筒的质量为M,活塞连同手柄的质量为m，活塞的横截面积为S，大气压强为p0,试求当将活塞缓慢上提，使气缸刚好脱离地面时被封气体的压强。
烦请分析一下！谢谢！！！

Answer 1

设气缸刚好脱离地面时被封气体的压强为P，
对气缸筒，内底面受向下的封闭气体的压力PS；内侧面各处所受气体的压力沿半径方向向外，四周所受的压力对称而相互抵消；外侧面各处所受大气压力沿半径方向向里，四周所受大气压力也对称而相互抵消；外底面受向上的大气的压力p0S；还受向下的重力Mg
据平衡条件，p0S=PS+Mg，
P=p0 - Mg/S

Answer 2

其实这个问题很简单，不考虑活塞与缸筒内壁的摩擦力，就是被密封气体压强对缸筒产生向上的的拉力F1与缸筒自重G和P0对缸筒向下的压力F0，即F1=G+F0。
(在你说的这个临界条件下，即可不考虑气缸下地面大气压P0对气缸产生向上的压力，但在气缸上部产生的向下的压力要考虑。你的已知条件不全，活塞面积一般是指活塞对应的整个圆面的面积。在求解过程中要减去活塞杆所对应的面积。)
F=PS，
F1和F0这两个力中S都涉及到缸筒外径D1和内径D2，还有活塞杆直径D3。设各自对应面积为S1，S2，S3。 根据S=πR⒉ 求出解
F1=P1*(S2-S3)
F0=P0*(S1-S3)
G=Mg
其中，P1为所求压强，g为地面重力加速度常数（约=9.8）
求解即得：P1=[Mg+P0*(S1-S3)]/(S2-S3)