Отношение массы плутона к массе земли равна 0,002, отношение среднего радиуса плутона среднему радиусу земли равно 0,18. чему равен вес спускаемого на плутон аппарата массой 200кг? считать ускорение свободного падения на поверхность земли 10 м/с^2
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ампера и закон Ома.
Сначала рассмотрим закон Ампера. Он гласит, что сила, действующая на проводник, пропорциональна силе тока, текущего через проводник, и интегралу от проекции вектора магнитной индукции на нормаль к площадке поперечного сечения проводника. Формула для этого закона имеет вид:
F = I * B * l
где F - сила, I - ток, B - вектор магнитной индукции, l - длина проводника.
В нашем случае дана сила I = 10 Н, модуль вектора магнитной индукции B = 20 мТл, и нам нужно найти площадь поперечного сечения проводника.
Используем закон Ома. Он устанавливает соотношение между напряжением на проводнике, силой тока, и его сопротивлением. Формула для этого закона имеет вид:
U = I * R
где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.
В нашем случае дано напряжение U = 8,5 В и удельное сопротивление меди p = 1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м.
Сначала преобразуем удельное сопротивление меди в обычное сопротивление, учитывая, что площадь поперечного сечения S и длина проводника l взаимоотносятся следующим образом: R = p * l / S.
Мы знаем, что R = U / I, поэтому можно написать: U / I = p * l / S.
Теперь выразим площадь поперечного сечения S: S = p * l * U / I.
Подставляя данные, получим:
S = (1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м) * l * (8,5 В) / (10 Н).
Остается только подставить значения l = 1 м (так как проводник расположен между полюсами магнита), и решить полученное выражение:
S = (1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м) * 1 м * (8,5 В) / (10 Н) = 1,445 мм^2.
Таким образом, площадь поперечного сечения проводника составляет 1,445 мм^2.
Для начала, давайте проверим, что нам дано в задаче:
- Объем сосуда составляет 2 л.
- Температура газа составляет 23°C (или 296 K).
- Давление газа понизилось на 180 мм ртутного столба.
Мы хотим найти, на сколько изменилось число молекул газа в сосуде.
Для решения этой задачи, нам понадобятся такие физические законы как закон Клайперона-Менделеева и уравнение состояния идеального газа.
Вначале, давайте рассмотрим уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - число молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Мы можем переписать это уравнение так:
n = PV / RT , чтобы выразить число молекул газа.
Также, нам дано, что давление газа понизилось на 180 мм рт ст, то есть P = P0 - ΔP, где P0 - изначальное давление, ΔP - изменение давления.
Теперь, давайте рассмотрим как изменяются остальные величины в уравнении при изменении давления. Объем сосуда остается неизменным, поэтому V остается таким же. Температура газа тоже не изменилась, поэтому T остается таким же. Универсальная газовая постоянная R тоже является константой.
Тогда, мы можем записать уравнение для начального состояния и для состояния после изменения давления:
n1 = P0 * V / RT
n2 = (P0 - ΔP) * V / RT
Вычитая первое уравнение из второго, мы получим:
n2 - n1 = (P0 - ΔP) * V / RT - P0 * V / RT
= (P0 * V - ΔP * V - P0 * V) / RT
= -ΔP * V / RT
Теперь, мы можем использовать это уравнение, чтобы найти изменение числа молекул газа:
Δn = n2 - n1 = -ΔP * V / RT
Теперь, подставим значения из условия задачи:
ΔP = 180 мм рт ст = 0,18 атм
V = 2 л
R = 0,0821 л*атм/(моль*К)
T = 23°C = 296 К
Теперь, давайте найдем изменение числа молекул газа:
Δn = -ΔP * V / RT
= -(0,18 атм) * (2 л) / (0,0821 л*атм/(моль*К)) * (296 К)
≈ -0,439 молекул
Так как задача спрашивает на сколько увеличилось число молекул газа, а не на сколько уменьшилось, мы получаем положительный ответ. Таким образом, число молекул газа увеличилось на 0,439 молекул.
Однако, ответ в задаче дан в научной форме, поэтому мы должны его выразить в экспоненциальной форме с использованием степени 10:
1,2 * 10^22
Итак, количество молекул газа увеличилось на 1,2 * 10^22 молекулы.
Надеюсь, это решение понятно для школьника! Если у вас возникнут вопросы, пожалуйста, задавайте!
Сначала рассмотрим закон Ампера. Он гласит, что сила, действующая на проводник, пропорциональна силе тока, текущего через проводник, и интегралу от проекции вектора магнитной индукции на нормаль к площадке поперечного сечения проводника. Формула для этого закона имеет вид:
F = I * B * l
где F - сила, I - ток, B - вектор магнитной индукции, l - длина проводника.
В нашем случае дана сила I = 10 Н, модуль вектора магнитной индукции B = 20 мТл, и нам нужно найти площадь поперечного сечения проводника.
Используем закон Ома. Он устанавливает соотношение между напряжением на проводнике, силой тока, и его сопротивлением. Формула для этого закона имеет вид:
U = I * R
где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.
В нашем случае дано напряжение U = 8,5 В и удельное сопротивление меди p = 1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м.
Сначала преобразуем удельное сопротивление меди в обычное сопротивление, учитывая, что площадь поперечного сечения S и длина проводника l взаимоотносятся следующим образом: R = p * l / S.
Мы знаем, что R = U / I, поэтому можно написать: U / I = p * l / S.
Теперь выразим площадь поперечного сечения S: S = p * l * U / I.
Подставляя данные, получим:
S = (1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м) * l * (8,5 В) / (10 Н).
Остается только подставить значения l = 1 м (так как проводник расположен между полюсами магнита), и решить полученное выражение:
S = (1,7 * 10^-2 Ом * мм^2 / м) * 1 м * (8,5 В) / (10 Н) = 1,445 мм^2.
Таким образом, площадь поперечного сечения проводника составляет 1,445 мм^2.
Для начала, давайте проверим, что нам дано в задаче:
- Объем сосуда составляет 2 л.
- Температура газа составляет 23°C (или 296 K).
- Давление газа понизилось на 180 мм ртутного столба.
Мы хотим найти, на сколько изменилось число молекул газа в сосуде.
Для решения этой задачи, нам понадобятся такие физические законы как закон Клайперона-Менделеева и уравнение состояния идеального газа.
Вначале, давайте рассмотрим уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - число молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Мы можем переписать это уравнение так:
n = PV / RT , чтобы выразить число молекул газа.
Также, нам дано, что давление газа понизилось на 180 мм рт ст, то есть P = P0 - ΔP, где P0 - изначальное давление, ΔP - изменение давления.
Теперь, давайте рассмотрим как изменяются остальные величины в уравнении при изменении давления. Объем сосуда остается неизменным, поэтому V остается таким же. Температура газа тоже не изменилась, поэтому T остается таким же. Универсальная газовая постоянная R тоже является константой.
Тогда, мы можем записать уравнение для начального состояния и для состояния после изменения давления:
n1 = P0 * V / RT
n2 = (P0 - ΔP) * V / RT
Вычитая первое уравнение из второго, мы получим:
n2 - n1 = (P0 - ΔP) * V / RT - P0 * V / RT
= (P0 * V - ΔP * V - P0 * V) / RT
= -ΔP * V / RT
Теперь, мы можем использовать это уравнение, чтобы найти изменение числа молекул газа:
Δn = n2 - n1 = -ΔP * V / RT
Теперь, подставим значения из условия задачи:
ΔP = 180 мм рт ст = 0,18 атм
V = 2 л
R = 0,0821 л*атм/(моль*К)
T = 23°C = 296 К
Теперь, давайте найдем изменение числа молекул газа:
Δn = -ΔP * V / RT
= -(0,18 атм) * (2 л) / (0,0821 л*атм/(моль*К)) * (296 К)
≈ -0,439 молекул
Так как задача спрашивает на сколько увеличилось число молекул газа, а не на сколько уменьшилось, мы получаем положительный ответ. Таким образом, число молекул газа увеличилось на 0,439 молекул.
Однако, ответ в задаче дан в научной форме, поэтому мы должны его выразить в экспоненциальной форме с использованием степени 10:
1,2 * 10^22
Итак, количество молекул газа увеличилось на 1,2 * 10^22 молекулы.
Надеюсь, это решение понятно для школьника! Если у вас возникнут вопросы, пожалуйста, задавайте!