1. Найти изменение температуры газа, если он совершил работу равной А = 1.325 кДж. 2. Во сколько раз изменилась концентрация газа, если он совершил работу равной А=0.0054 МДж при давление P = 3 атм. Масса газа равна m= 34 гр. молярная масса М= 144 гр./моль.
Смотрите.
Часть кинетической энергии бруска
T₁ = mU²/2
потрачена на работу силы трения A. К тому времени, когда брусок остановился и уже не скользит с трением по доске, доска, вместе с лежащим на ней бруском, перемещается равномерно со скоростью u и обладает кинетической энергией
T₂ = (m+M)u²/2
Работа (или, что численно то же самое - тепло, в которое в процессе работы диссипировала часть начальной кинетической энергии бруска) и определяется из закона сохранения полной энергии:
T₁ = T₂ + Q
или
Q = A = T₁ - T₂ = mU²/2 - (m+M)u²/2 (1)
Для определения величины неизвестной (из данных задачи) конечной скорости системы доска+брусок - u - необходимо применить закон сохранения импульса:
mU = (m + M)u из которого следует, что
u = mU/(m + M).
Подставив это выражение в (1) Вы и получите выражения для искомой работы сил трения A:
A = mU²/2 - (m+M)(mU/(m + M))²/2 = mU²/2 +(m+M)m²U²/(2(m + M)²) =
= mU²/2 +m²U²/(2(m + M)) = mU²(1 - m/(m + M))/2 =
= mU²((m + M - m)/(m + M))/2 = mMU²/(2(m+M))
A = mMU²/(2(m+M)),
в которое выражение входят все исходные данные задачи:
A = 0.6*1*9/(2*1.6) = 1.6875 Дж
PS
Физика - это не формулы. А явления, описываемые математическим языком. А будете понимать смысл явлений - формулы получатся сами, никуда они не денутся...
S₁ = S(1) = a*1²/2 = 0.05 => a = 0.1 м в сек за сек
Скорость за 5 секунд возрастёт до
v(5) = a*5 = 0.1*5 = 0.5 м в сек
2. Вернёмся к нашей задаче, поскольку мы теперь знаем ускорение
a = -0.1 м в сек за сек
и начальную скорость
v₀ = 0.5 м в сек
Сделаем проверку, чтобы убедиться в том, что, инвертируя время, мы нигде не проврались. Уравнение нашего равно замедленного движения
S(t) = v₀t - at²/2 = 0.5t - 0.05t²
Расстояние, пройденное за 5-ю секунду равно
S₅ = S(5) - S(4) = 0.5*5 - 0.05*25 - 0.5*4 + 0.05*16 = 0.5 - 0.05*9 = 0.5 - 0.45 = 0.05 м
3. Всё срослось и теперь можно смело рассчитать путь, пройденный автомобилем за 3-ю секунду:
S₃ = S(3) - S(2) = 3*0.5 - 0.1*9/2 - 2*0.5 + 0.1*4/2 = 0.5 -2.5*0.1 = 0.25 м
ответ: за 3-ю секунду автомобиль см