Два стержня расположены между двумя стенами так, как показано на рисунке. Один стержень, длина которого равна l0,1=600мм, изготовлен из металла, коэффициент линейного расширения которого равен α1=10⋅10−7, а второй стержень длиной l0,2=900мм изготовлен из металла с коэффициентом линейного расширения α2=45⋅10−7. На каком расстоянии Δx должны находиться ближайшие концы стержней, чтобы при повышении температуры на 3600 K стержни соприкоснулись? ответ (округли до десятых): концы стержней должны находиться на расстоянии x мм.
Б
Объяснение:
А - молекулы жидкости не имеют порядка - да, но у газов расстояние намного больше чем у твердых тел => нет
Б - Молекулы твердого тела более упорядочены чем в жидкостях - да, и в твердых и в жидкостях расстояние более похожее чем в Ж-Г или Г-Т значит подходит
В - Молекулы твердого тела более упорядочены чем в жидкостях - да, однако расположение молекул в газах намного дальше чем в жидкостях о чем свидетельствует колосальная разность плотностей. значит нет
Г - Молекулы газа не имеют порядка - да, однако расположение молекул в газах намного дальше чем в жидкостях о чем свидетельствует колосальная разность плотностей. значит нет
система незамкнута, поэтому применить закон сохранения импульса или момента импульса не работает. зато работает закон сохранения энергии.
х=(m1*L/2+m*0+m2*(-L/2))/(m1+m2+m)=L*(m1-m2)/(2*(m1+m2+m))
M=m1+m2+m
J=m*L^2/12+m1*(L/2)^2+m2*(L/2)^2=(m+3*m1+3*m2)*L^2/12
изменение потенциальной энергии при опускании центра масс на х приводит к увеличению кинетической энергии вращательного движения
M*g*x=J*w^2/2
w^2=2*M*g*x/J =
=2*(m1+m2+m)*g*L*(m1-m2)/(2*(m1+m2+m)) : (m+3*m1+3*m2)*L^2/12 =
=g*L*(m1-m2) : (m+3*m1+3*m2)*L^2/12 =
=12*g*(m1-m2) : (m+3*m1+3*m2)*L
w= корень(12*g*(m1-m2)/((m+3*m1+3*m2)*L) )
w= корень(12*10*(0,12-0,075)/((0,25+3*0,12+3*0,075)*0,65) ) рад/сек = 3,154256 рад/сек