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如图所示,竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为
S
、
, 由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时,两汽缸内封闭气柱的高度均为
H
, 弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子,直至右侧活塞下降
, 左侧活塞上升
。已知大气压强为
, 重力加速度大小为
g
, 汽缸足够长,汽缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内。求
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