По гладкой наклонной плоскости длиной 2 и высотой h небольшой брусок соскальзывает с ускорением 3. Определите значение величины, обозначенной *. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Как изменится ускорение бруска, если высота наклонной плоскости увеличится в 3 раз (при неизменной длине наклонной плоскости)?
ответ:
объяснение:
поднимают равномерно, значит без ускорения, значит сила натяжения нити t, поднимающая груз, равна силе тяжести m*g:
t = m*g = 100 кг * 10 н/кг = 1000 н.
эта сила натяжения совершает работу (полезную):
aп = t*h
aп = 1000 н * 3 м = 3000 дж
золотое правило механики (т.е. закон сохранения энергии) говорит, что в отсутствии трения для любого механизма выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии. выигрыш в силе равен отношению силы тяжести m*g, действующей на груз, к приложенной силе:
1000 н / 250 н = 4
выигрыш в силе – 4 раза, значит такой же проигрыш в расстоянии, то есть верёвку надо отматать в 4 раза больше, чем высота h, на которую был поднят груз:
s = 4*h
s = 4 * 3 м = 12 м.
ни один механизм не даёт выигрыша в работе, это легко понять, посчитав затраченную работу aз, которая равна произведению приложенной силы f и расстояния s, прошедшего концом верёвки:
aз = f * s = 250 н * 12 м = 3000 дж.
то есть aз = aп. об этом и говорит золотое правило механики. так будет всегда, какой бы мы механизм не придумали, и если мы будем пренебрегать потерями на трение и прочие сопротивления.
если бы мы ещё учли трение, то затраченная работа стала бы больше полезной (за счёт роста требуемой силы f при всём остальном неизменном), и пришлось бы ввести понятие кпд системы блоков.
подробнее - на -
Понятие валентности формировалось вместе с понятием химической связи, и его содержание неоднократно расширялось и изменялось.
В начале 19 в. Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с определенным числом атомов другого элемента. В середине 19 в., когда были определены точные относительные веса атомов (И. Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что число таких связей не превышает определённой величины и зависит от природы атома. Например, атом F может соединяться лишь с одним атомом Н, О — с двумя. Эта связывать или замещать определённое число других атомов и была названа «валентностью» (Э. Франкленд, 1853).
В конце 50-х гг. 19 в. А. С. Купер и А. Кекуле постулировали принцип постоянной четырёхвалентности углерода в органических соединениях. Представления о валентности составили важную часть теории химического строения А. М. Бутлерова (1861). Молекулы стали изображать с структурных формул, получивших особенно широкое распространение в органической химии.
Периодический закон Д. И. Менделеева (1869) вскрыл зависимость валентности элемента от его положения в периодической системе. Элементы одной группы обладают одинаковой высшей валентностью, в большинстве случаев равной номеру группы. Эта зависимость сыграла чрезвычайно важную роль в развитии химии: зная лишь положение элемента в периодической системе, можно было предсказать состав его соединений и впоследствии синтезировать их.
В 1916 Г. Льюис постулировал, что химическая связь осуществляется парой электронов, принадлежащих одновременно обоим взаимодействую-щим атомам. В 1917 В. Коссель выдвинул гипотезу, согласно которой электронная пара связи переходит целиком к одному из атомов с образованием ионной пары катион — анион, удерживающихся в молекуле электростатическими силами. Согласно обеим гипотезам, валентность атома в соединении стала определяться числом его неспаренных электронов, участвующих в связях, а максимальная валентность — полным числом электронов в валентной оболочке атома, то есть номером труппы.
В настоящее время синтезировано большое число разнообразных химических соединений, состав которых не подчиняются простым правилам валентности: координационные соединения, π-комплексы, «нульвалентные» соединения. Поэтому задача нахождения единого определения валентности представляется крайне сложной.