при произвольном делении покоившегося ядра химического элемента образовалось три осколка массами:3m; 4,5m; 5m скорости первых двух взаимно перпендикулярно А их модули равны соответсвенно 4v и 2v. Определите отношение модулей скоростей третьего и первого осколков
P = nkT
то концентрация молекул воздуха на этой высоте будет равна
n = P/(kT)
где
P = 1.37·10⁴ Па - давление
T = 1226 K - температура
k = 1.4·10⁻²³ Дж/град - постоянная Больцмана
Количество N молекул в объёме цилиндра с основанием, равным сечению спутника
S = 1 м³
и высотой
Н = vt
где
v - скорость спутника на орбите
t - некоторое время полёта
равно
N = nSvt
Таким образом, количество соударений молекул со спутником в единицу времени будет:
N/t = nSv
Скорость спутника на круговой орбите на высоте
h = 200 000 м
над поверхностью Земли равно:
v = R√(g/(R + h)) (выводить не буду, здесь и так избыток алгебры)
где
R = 6 400 000 м
g = 10 м c⁻²
Таким образом, искомое количество соударений молекул со спутником в единицу времени составляет:
N/t = SPR√((g/(R + h))/(kT) = 1·1.37·10⁴·6.4·10⁶√((10/(6.6·10⁶))/(1.4·10⁻²³·1226) = 6·10³³ молекул в секунду
Т₁ = 300 К - начальная температура свинца
Т₂ = 600 К - температура плавления свинца
ΔТ = 300 К - необходимый нагрев свинца
λ = 24300 Дж/кг - удельная теплота плавления свинца
Q = m(CΔT + λ) - энергия, необходимая для полного расплавления свинца
E = mv²/2 - кинетическая энергия шара
h = v²/2g - высота, с которой должен упасть груз, чтобы достичь скорости v в конце падения (в отсутствии сопротивления воздуха)
Е = 2mgh/2 = mgh
η = 0.8 - доля механической энергии, переходящая в тепло при ударе шара о грунт
Уравнение энергетического баланса
ηE = Q
позволяет составить уравнение, из которого можно получить искомую величину h:
ηmgh = m(CΔT + λ)
откуда искомая высота равна:
h = (CΔT + λ)/ηg = (140·300 + 24300)/8 = 8287 м (8,3 км)