Задача по физике

Для начала подсчитаем, на какую максимальную высоту может подняться столб воды. Когда поршень начинают вытягивать под поршнем образуется вакуум. При этом на поверхность воды действует атмосферное давление P. При этом сила, действующая на любую площадку S в воде близко от ее поверности равна:
F = PS
Я написал близко от поверхности воды потому, что на глубине к этой силе еще прибавится вес столба воды над площадкой.
Таким образом на столб воды под поршнем вертикально вверх действует сила F.
При этом, на этот столб воды действует сила тяжести, равная:
Ft = mg = pShg
где р - плотность воды, S - площадь поверхности воды под поршнем (площадь поршня) , h - высота подъема поршня. Приравняв силы, действующие на столб воды получим:
PS = pShg
или h(max) = P/pg
Мы нашли максимальную высоту подъема столба воды. Подсчитаем работу, которую необходимо совершить, чтобы поднять столб воды на эту высоту. Ее можно подсчитать двумя способами.
1. Работу можно найти как произведение силы, действующей на поднимаемую воду на длину пути. Так, как работа совершается против силы тяжести, то для поднятия воды на высоту dh надо затратить работу, равную:
dA1 = pSg*dh
Проинтегрировав это выражение по h от 0 до h(max), найденного ранее, найдем величину работы.
2. С другой стороны, работа по подъему столба воды должна быть равна потенциальной энергии этого столба (трением воды и массой поршня пренебрегаем) .
Потенциальная энергия столба воды, высотой dh равна:
dЕ = pSg*dh
Аналогично 1 интегрируем по h и получаем величину потенциальной энергии столба воды.
Таким образом Мы вычислили работу по подъему столба воды на высоту h(max). Если мы будем поднимать поршень выше, вода не будет подниматься и между поршнем и водой образуется безвоздушное пространство (вакуум) . При этом давление под поршнем упадет до 0, а давление над поршнем останется атмосферным! Таким образом, поднимая поршень выше Мы будем совершать работу против силы, создаваемой давлением на поршень. Как мы помним, эта сила равна:
F = PS
При этом сила не будет меняться (считаем что вода не будет испаряться и под поршнем не появится ненулевое давление) . Работа по подъему поршня будет равна:
A2 = PS*(H - h(max))
Подставляете цифры из условия (плотность воды можно взять равной 1000 кг/кубометр) , вычисляете h(max), затем работу по подъему столба воды А1, работу по подъему поршня после остановки столба воды А2 и суммируете:
А = А1 + А2 - суммарная работа по подъему поршня.
Успехов!

Черти чертеж, поршень отрван от дна
на него действуют !
1)сила атм давл направлена вниз
2)сила unlhjcnfnbx/ давления направлена вверх
Векторно записываешь
Fсум= Fa+Fг
проекция на ОУ
F=Fг-Fa
F=p(плотн воды) gHS-P0Sа дальше самое интересное, сила гидростатического давления меняется с высотой поэтому надо либо интегрировать, лтбо брать среднее значение
A =(pgh-P0)S*(0+H)/2-это в этой задаче самое сложное.. . все

Получается 10000 Дж.