Под средней длиной свободного пробега понимают среднее расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными соударениями. за секунду молекула в среднем проходит расстояние, численно равное ее средней скорости . если за это же время она испытает в среднем столкновений с другими молекулами, то ее средняя длина свободного пробега , очевидно, будет равна (3.1.1) предположим, что все молекулы, кроме рассматриваемой, неподвижны. молекулы будем считать шарами с диаметром d. столкновения будут происходить всякий раз, когда центр неподвижной молекулы окажется на расстоянии меньшем или равном d от прямой, вдоль которой двигается центр рассматриваемой молекулы. при столкновениях молекула изменяет направление своего движения и затем движется прямолинейно до следующего столкновения. поэтому центр движущейся молекулы ввиду столкновений движется по ломаной линии (рис. 1). рис. 1 молекула столкнется со всеми неподвижными молекулами, центры которых находятся в пределах ломаного цилиндра диаметром 2d. за секунду молекула проходит путь, равный . поэтому число происходящих за это время столкновений равно числу молекул, центры которых внутрь ломаного цилиндра, имеющего суммарную длину и радиус d. его объем примем равным объему соответствующего спрямленного цилиндра, т. е. равным если в единице объема газа находится n молекул, то число столкновений рассматриваемой молекулы за одну секунду будет равно (3.1.2) в действительности движутся все молекулы. поэтому число столкновений за одну секунду будет несколько большим полученной величины, так как вследствие движения окружающих молекул рассматриваемая молекула испытала бы некоторое число соударений даже в том случае, если бы она сама оставалась неподвижной. предположение о неподвижности всех молекул, с которыми сталкивается рассматриваемая молекула, будет снято, если в формулу (3.1.2) вместо средней скорости представить среднюю скорость относительного движения рассматриваемой молекулы. в самом деле, если налетающая молекула движется со средней относительной скоростью , то молекула, с которой она сталкивается, оказывается покоящейся, что и предполагалось при получении формулы (3.1.2). поэтому формулу (3.1.2) следует написать в виде: (3.1.3) предположим, что скорости молекул до столкновения были и тогда из треугольника скоростей имеем (рис. 2) (3.1.4) так как углы и скорости и , с которыми сталкиваются молекулы, очевидно, являются независимыми случайными величинами, то среднее рис. 2 от произведения этих величин равно произведению их средних. поэтому (3.1.5) с учетом последнего равенства формулу (3.1.4) можно переписать в виде: (3.1.6) так как cредняя квадратичная скорость пропорциональна средней скорости, (3.1.7) т. е. .поэтому соотношение (3.1.6) можно представить так: (3.1.8) с учетом последнего выражения формула для средней длины свободного пробега приобретает вид: (3.1.9) для идеального газа . поэтому (3.1.10) отсюда видно, что при изотермическом расширении (сжатии) средняя длина свободного пробега растет (убывает).как было отмечено во введении, эффективный диаметр молекул убывает с ростом температуры. поэтому при заданной концентрации молекул средняя длина свободного пробега увеличивается с ростом температуры. вычисление средней длины свободного пробега для азота (d = 3•10-10 м), находящегося при нормальных условиях (р = 1,01•105 па, т = 273,15 к) дает: , а для числа столкновений за одну секунду: . таким образом, средняя длина свободного пробега молекул при нормальных условиях составляет доли микрон, а число столкновений – несколько миллиардов в секунду. поэтому процессы выравнивания температур (теплопроводность), скоростей движения слоев газа (вязкое трение) и концентраций (диффузия) являются достаточно медленными, что подтверждается опытом.
Сила, з якою тіло тисне на опору або розтягує підвіс, називають вагою.
p-03d-6.gif
Вагу тіла позначають \(P\) і вимірюють в ньютонах (\(H\)).
ves-tela.png
Вага нерухомого тіла дорівнює P=mg.
Формула визначення ваги нерухомого тіла така ж, як і формула сили тяжіння . Однак вага тіла і сила тяжіння - не одне і те ж.
99bb17d6f2a5a416cf97ef52ee478d2f.jpg
Наприклад, сила тяжіння вільно падаючої трьохкілограмової цегли приблизно становить \(30\) \(H\) (\(F = mg\)), а її вага \(P\) в момент падіння дорівнює \(0\) \(H\) (тому що цегла знаходиться в стані невагомості).
Якщо поміщене на опору або підвішене тіло нерухомо по відношенню до Землі або знаходиться в рівномірному русі вгору або вниз, тоді вага тіла не змінюється.
Вага змінюється, коли тіло переміщається вгору або вниз з прискоренням.
Під час поїздки в ліфті, якщо ми рухаємося з прискоренням вгору, наш вага збільшується, хоча сила тяжіння залишається незмінною.
Стан невагомості — це стан, коли тіло не тисне на опору і не розтягує підвіс. Таке відбувається, коли тіло вільно падає під впливом тільки сили гравітації.
Чому в космічному кораблі є стан невагомості?
Тому, що космічний корабель знаходиться у вільному падінні (він весь час як би падає на Землю, але пролітає повз). Це відбувається, коли космічний корабель досягає 1-ї космічної швидкості (7,9 км/с).
Якщо швидкість космічного корабля була б менше, він впав би на Землю, а якщо корабель досяг би 2-ї космічної швидкості (11,2 км/с), він став би штучним супутником Сонця.
Якщо швидкість космічного корабля досягне 3-ї космічної швидкості (16,7 км/с), тоді корабель буде прямувати з Сонячної системи до інших зірок.
На жаль, до найближчої зоряної системи Альфа Центавра потрібно летіти \(18000\) років, оскільки вона знаходиться на відстані \(4\) світлових років.
Цікаво, що для того, щоб досягти Місяця, ракета повинна розвивати швидкість, рівну \(0,992\) від другої космічної швидкості.
ответ разместил: Гость
Под средней длиной свободного пробега понимают среднее расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными соударениями. за секунду молекула в среднем проходит расстояние, численно равное ее средней скорости . если за это же время она испытает в среднем столкновений с другими молекулами, то ее средняя длина свободного пробега , очевидно, будет равна (3.1.1) предположим, что все молекулы, кроме рассматриваемой, неподвижны. молекулы будем считать шарами с диаметром d. столкновения будут происходить всякий раз, когда центр неподвижной молекулы окажется на расстоянии меньшем или равном d от прямой, вдоль которой двигается центр рассматриваемой молекулы. при столкновениях молекула изменяет направление своего движения и затем движется прямолинейно до следующего столкновения. поэтому центр движущейся молекулы ввиду столкновений движется по ломаной линии (рис. 1). рис. 1 молекула столкнется со всеми неподвижными молекулами, центры которых находятся в пределах ломаного цилиндра диаметром 2d. за секунду молекула проходит путь, равный . поэтому число происходящих за это время столкновений равно числу молекул, центры которых внутрь ломаного цилиндра, имеющего суммарную длину и радиус d. его объем примем равным объему соответствующего спрямленного цилиндра, т. е. равным если в единице объема газа находится n молекул, то число столкновений рассматриваемой молекулы за одну секунду будет равно (3.1.2) в действительности движутся все молекулы. поэтому число столкновений за одну секунду будет несколько большим полученной величины, так как вследствие движения окружающих молекул рассматриваемая молекула испытала бы некоторое число соударений даже в том случае, если бы она сама оставалась неподвижной. предположение о неподвижности всех молекул, с которыми сталкивается рассматриваемая молекула, будет снято, если в формулу (3.1.2) вместо средней скорости представить среднюю скорость относительного движения рассматриваемой молекулы. в самом деле, если налетающая молекула движется со средней относительной скоростью , то молекула, с которой она сталкивается, оказывается покоящейся, что и предполагалось при получении формулы (3.1.2). поэтому формулу (3.1.2) следует написать в виде: (3.1.3) предположим, что скорости молекул до столкновения были и тогда из треугольника скоростей имеем (рис. 2) (3.1.4) так как углы и скорости и , с которыми сталкиваются молекулы, очевидно, являются независимыми случайными величинами, то среднее рис. 2 от произведения этих величин равно произведению их средних. поэтому (3.1.5) с учетом последнего равенства формулу (3.1.4) можно переписать в виде: (3.1.6) так как cредняя квадратичная скорость пропорциональна средней скорости, (3.1.7) т. е. .поэтому соотношение (3.1.6) можно представить так: (3.1.8) с учетом последнего выражения формула для средней длины свободного пробега приобретает вид: (3.1.9) для идеального газа . поэтому (3.1.10) отсюда видно, что при изотермическом расширении (сжатии) средняя длина свободного пробега растет (убывает).как было отмечено во введении, эффективный диаметр молекул убывает с ростом температуры. поэтому при заданной концентрации молекул средняя длина свободного пробега увеличивается с ростом температуры. вычисление средней длины свободного пробега для азота (d = 3•10-10 м), находящегося при нормальных условиях (р = 1,01•105 па, т = 273,15 к) дает: , а для числа столкновений за одну секунду: . таким образом, средняя длина свободного пробега молекул при нормальных условиях составляет доли микрон, а число столкновений – несколько миллиардов в секунду. поэтому процессы выравнивания температур (теплопроводность), скоростей движения слоев газа (вязкое трение) и концентраций (диффузия) являются достаточно медленными, что подтверждается опытом.
Объяснение:
Через силу тяжіння Землі всі тіла мають вагу.
Сила, з якою тіло тисне на опору або розтягує підвіс, називають вагою.
p-03d-6.gif
Вагу тіла позначають \(P\) і вимірюють в ньютонах (\(H\)).
ves-tela.png
Вага нерухомого тіла дорівнює P=mg.
Формула визначення ваги нерухомого тіла така ж, як і формула сили тяжіння . Однак вага тіла і сила тяжіння - не одне і те ж.
99bb17d6f2a5a416cf97ef52ee478d2f.jpg
Наприклад, сила тяжіння вільно падаючої трьохкілограмової цегли приблизно становить \(30\) \(H\) (\(F = mg\)), а її вага \(P\) в момент падіння дорівнює \(0\) \(H\) (тому що цегла знаходиться в стані невагомості).
Якщо поміщене на опору або підвішене тіло нерухомо по відношенню до Землі або знаходиться в рівномірному русі вгору або вниз, тоді вага тіла не змінюється.
Вага змінюється, коли тіло переміщається вгору або вниз з прискоренням.
Під час поїздки в ліфті, якщо ми рухаємося з прискоренням вгору, наш вага збільшується, хоча сила тяжіння залишається незмінною.
Стан невагомості — це стан, коли тіло не тисне на опору і не розтягує підвіс. Таке відбувається, коли тіло вільно падає під впливом тільки сили гравітації.
Чому в космічному кораблі є стан невагомості?
Тому, що космічний корабель знаходиться у вільному падінні (він весь час як би падає на Землю, але пролітає повз). Це відбувається, коли космічний корабель досягає 1-ї космічної швидкості (7,9 км/с).
Якщо швидкість космічного корабля була б менше, він впав би на Землю, а якщо корабель досяг би 2-ї космічної швидкості (11,2 км/с), він став би штучним супутником Сонця.
Якщо швидкість космічного корабля досягне 3-ї космічної швидкості (16,7 км/с), тоді корабель буде прямувати з Сонячної системи до інших зірок.
На жаль, до найближчої зоряної системи Альфа Центавра потрібно летіти \(18000\) років, оскільки вона знаходиться на відстані \(4\) світлових років.
Цікаво, що для того, щоб досягти Місяця, ракета повинна розвивати швидкість, рівну \(0,992\) від другої космічної швидкості.