На какую высоту поднимается шарик от настольного тенниса массой 8г, если работа против сил сопротивления воздуха равна 22 мДж?​

1) когда шар натянул причальный трос, спустя некоторое время система пришла в состояние покоя и силы, действующие на шар, скомпенсировались

пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)

запишем первый закон Ньютона:

Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения

в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:

Fa - mg - F = 0

2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):

Fa - mg = 0

пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.

составим систему уравнений:

p(в) g V = F + mg

p'(в) g V = mg

вычитаем из первого уравнения второе

gV (p(в) - p'(в)) = F

F = p(в) g V / 2.

3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):

P V = m R T / M

делим на объем обе части

P = p R T / M => p = P M / R T.

молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль

F = P M g V / 2 R T

F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,

F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН

Здесь всё легко. Fт( сила тяжести) ищется по формуле: Fт=mg, где m - масса, а g - скорость свободного падения, точно не помню, как называется.

Дано:
V = 200см3
g ≈ 10 H\кг
P = 7800 кг\м3

Найти: Fт

СИ

200см3 = 0,0002м3

Решение

Fт=mg

Из этой формулы нам неизвестно m. Масса находится по формуле: m=VP, где V - объём, а P - плотность.
Ищем.(Напишу без единиц измерения)
m=0,0002 х 7800 = 1,56 кг

Теперь ищем силу тяжести.
Fт = 1.56 х 10 ≈ 15,6 H (Если при точных вычислениях при g = 9.8 H\кг, то тогда получаем: Fт = 9.8 х 1.56 = 15, 288 ≈ 15, 3)

ответ: Fт = 15,6 H или 15,3 H, это уже сами выбирайте хД