2. В результате разгона радиус орбиты искусственного спутника Земли увеличился. Что произошло при этом с его периодом обращения и центростремительным ускорением?
Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
3. Вес алюминиевого цилиндра измеряют в воздухе с динамометра. Затем цилиндр помещают в мензурку с водой. Цилиндр при этом полностью оказывается в воде. Как изменятся при этом показания динамометра и уровень жидкости в мензурке?
Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Дано:
h = 10 м
S =20 км2.= 20000000 м2
mNaCl = 0,1г =0,0001 кг
Mr = 58,5 а.е.м. = 0,0585 кг
NA= 6*10^23
Vн = 2см3 = 0,000002 м3
n =?
Решение
1) Находим объём озера V по формуле: V = h*S
Подставляем цифры из условия задачи.
Получаем ответ V = 10*20000000 м3 = 2E+08 м3
ответ объем озера 2*10^8 м^3 воды
Продолжение задания
2) Поскольку нам известен объём озера и масса соли, которую высыпали в озеро, то можно найти, сколько килограмм соли находится в одном кубическом метре озера (ρ).
ρ = mNaCl / V
Подставляем цифры из условия задачи. ρ = 0,0001/2E+08 кг/ м3
Вычисляем.
Получаем ответ (в цифрах) ρ = 5E-13 кг/ м3 ответ (словами)
плотность соли в воде 5E-13 кг/ м3
3) Зная массу ρ соли в одном кубометре воды озера, находим количество N молекул, содержащихся в этой массе
ρ = …….….кг высыпанной соли NaCl по формуле N = NA *ρ / Mr Подставляем цифры из условия задачи. N =6*10^23 * 5E-13/ 0,0585 Вычисляем. Получаем ответ(в цифрах) N = 5,128E+12 шт/ м3
ответ (словами) концентрация соли в воде 5,128E+12 шт/м3 4) Зная количество N молекул в одном кубометре воды озера и объём Vн зачёрпнутой из озера воды, определяем,
сколько молекул (n =?) соли оказалось бы в напёрстке воды объёмом, зачёрпнутой из озера по формуле n = N*Vn
Подставляем цифры из условия задачи. n = 5,128E+12*0,000002 Вычисляем. Получаем ответ (в цифрах) n = 1E+07 ответ (словами) около 10^7 молекул соли находится в наперстке
T₁ + W = m(v₁² +2gh)/2 равна кинетической энергии в конце полёта
T₂ = mv₂²/2
Из равенства этих двух величин можно получить выражение для скорости v₂
v₂ = √(v₁² +2gh) = √(100 + 20*300) = √700 = 26.5 м в сек (95 км в час)
С точки зрения логики тут всё в порядке - в русле упрощенной модели никаких противоречий нет, и более того, если бы на Земле отсутствовала атмосфера, скорость именно такой и была бы.
Но не всё, что логично - реально. Поскольку мы исключили из рассмотрения сопротивление среды, которое на скоростях, превышающих несколько метров в секунду, оказывает в реальности существенное влияние на движение тела, то и результат оказался для земных реалий нереальным.
В реальности равноускоренное движение в воздухе только в первые секунды полёта является таковым. По мере нарастания скорости, в зависимости от соотношения массы и поперечного сечения падающего тела сопротивление среды достигает максимальной величины (равной силе тяжести) и движение продолжается равномерно, с так называемой установившейся скоростью. Чем тело массивнее и меньше, тем выше установившаяся скорость и тем позже реальное падение в воздухе начинает отличаться от такового в вакууме.