Печера «Оптимістична» (гіпсова печера) улюблене місце багатьох спелеологів. Яку повну енергію має спелеолог масою 70 кг на глибині 20 м, якщо він рухається зі швидкістю 2 м/с? Запишіть числову відповідь у джоулях ПОЛ ЧАСА

1. P = n k T ; V^2 = 3RT / M => T = MV^2 / 3R 

P = n k M V^2 / 3R => n = 3 R P / k M V^2 = 3*8,31*10^4 / 1,38*10^-23*2*10^-3*64*10^4=24,93*10^4 / 176,64*10^-22 = 0,141*10^26 мол-л/м^3

2. n = N / V; N = m / m0; m0 = M / Na

n = p Na / M = 0,13*6*10^23 / 32*10^-3 = 0,0243*10^26 мол-л/м^3

3. Ek=3/2 * k T; V^2= 3RT / M => T = M V^2 / 3R

Ek = 1,5 k M V^2 / 3R = 1,5*1,38*10^-23*32*10^-3*25*10^4 / 3*8,31 = 1656*10^-22 / 24,93 = 66,425*10^-22 Дж

4. P = 2/3 * Ek n = 2*5*10^-23*16*10^25 / 3 = 53,3*10^2 Па

Р=I*U=(U/R)*U=U^2/R. Отсюда
U^2=P*R, U=√(Р*R).
1) U1=√(1,2*30)=√36=6 (В) - напряжение на R1.

I=U/R - по закону Ома. Отсюда
2) I1=6/30=0,2 (А) - ток через R1.

Т.к. ток в последовательной цепи (из R1 и R2) является constanta, то
3) I2=I1=0,2 (A) - ток через R2.

U=I*R - из закона Ома. Тогда
4) U2=0,2*90=18 (В) - напряжение на R2.

Напряжения в последовательной цепи складываются. Отсюда
5) Uобщ.=U1+U2=6+18=24 (В) - на участке цепи из R1 и R2.

ответ: Общее напряжение на участке цепи 24 В; на участке R1 - 6 В, на участке R2 - 18 В.