Một xi lanh chứa khí có pit-tông có thể trượt không ma sát dọc theo xi lanh. Biết pit-tông có khối lượng m, diện tích S, khí có thể tích ban đầu V và

Pit-tông ở trạng thái cân bằng chịu tác dụng của áp lực không khí trong xi lanh:

 $\overrightarrow{P} +\overrightarrow{f_1}+\overrightarrow{f_2} =\overrightarrow{0}\Rightarrow P+f_1=f_2\Rightarrow mg+p_{0}S=pS\Rightarrow p=p_0+\frac{mg}{S}$ (1)

Đây là quá trình đẳng tích nên: pV = p’V’. (2)

Trong đó p, V là áp suất và thể tích của khí khi xi lanh đứng yên; p’, V’ là áp suất và thể tích của khí khi xi lanh chuyển động.

Khi xi lanh chuyển động lên trên với gia tốc a thì nó chịu tác dụng thêm lực  có chiều từ dưới lên. Do đó: $P+f_1+f_a=f_2\Rightarrow m\left(g+a\right)+p_{0}S=pS\Rightarrow p=p_0+\frac{m\left(g+a\right)}{S}$ (3)

Từ (1), (2), (3) rút ra: $V=\frac{mg+p_{0}S}{m\left(g+a\right)+p_{0}s}V$

Khi xi lanh chuyển động xuống dưới thì: $V=\frac{mg+p_{0}S}{m\left(g-a\right)+p_{0}s}V$