1)Частота колебаний маятника равна F = 1/t, где t - период колебания маятника. Период колебания равен t=2π√(L/g), где L – длина маятника; g -ускорение свободного падения. Таким образом, частота колебаний маятника F = {1/(2π}√(g/L) = {1/(2*3,14…)}√(9,81/2) = 0,35248… Гц. 2) В условии задачи не сказано, что груз колеблется в вертикальном направлении. Но если рассматривать именно такое колебание груза, то без всяких расчетов ясно, что в нижней точке вектор скорости груза меняет свое направление и скорость в этот момент равна нулю. Не думаю, что надо найти скорость именно в этой точке. Теперь об энергии. Поскольку дана максимальная кинетическая энергия, то это означает, что потенциальная энергия в этот момент равна 0 и тело находится в среднем положении. (Здесь следует отметить, что среднее положение груза определяется соотношением mg = kXo. Т.е. изначально пружина будет растянута на Xo = mg/k = 0,2*9,81/42 = 0,0467….метра). Следовательно, кинетическая энергия Ек = mV^2/2. Отсюда скорость при прохождении грузом среднего положения V^2 = 2E/m и V = √(2E/m) = √(2*20/0,2) = 14,14… м/с
1850 Дж / (кг*К)
Объяснение:
1)
Для гелия:
ν₁ = m₁ / M₁
Отсюда
m₁ = ν₁*M₁ = 2*4*10⁻³ = 8*10⁻³ кг
Для кислорода:
ν₂ = m₂ / M₂
Отсюда
m₂ = ν₂*M₂ = 3*16*10⁻³ = 48*10⁻³ кг
Суммарная масса смеси:
m = m₁ + m₂ = (8+48)*10⁻³ = 56*10⁻³ кг
2)
Находим массовые доли газов:
ω₁ = m₁ / m = 8*10⁻³ / 56*10⁻³ ≈ 0,14
ω₂ = m₂ / m = 48*10⁻³ / 56*10⁻³ ≈ 0,86
3)
Удельная теплоемкость гелия (число степеней свободы двухатомного газа i = 3)
cp₁ = ((i+2)/2)*R/M = ((3+2)/2)*8,31 / 4*10⁻³ ≈ 5 200 Дж / (кг*К)
Для кислорода:
cp₂ = ((i+2)/2)*R/M = ((3+2)/2)*8,31 / 16*10⁻³ ≈ 1 300 Дж / (кг*К)
4)
Для смеси:
cp = cp₁*ω₁ + cp₂*ω₂ = 5200*0,14 + 1300*0,86 ≈ 1 850 Дж/(кг*К)
2) В условии задачи не сказано, что груз колеблется в вертикальном направлении. Но если рассматривать именно такое колебание груза, то без всяких расчетов ясно, что в нижней точке вектор скорости груза меняет свое направление и скорость в этот момент равна нулю. Не думаю, что надо найти скорость именно в этой точке. Теперь об энергии. Поскольку дана максимальная кинетическая энергия, то это означает, что потенциальная энергия в этот момент равна 0 и тело находится в среднем положении. (Здесь следует отметить, что среднее положение груза определяется соотношением mg = kXo. Т.е. изначально пружина будет растянута на Xo = mg/k = 0,2*9,81/42 = 0,0467….метра). Следовательно, кинетическая энергия Ек = mV^2/2. Отсюда скорость при прохождении грузом среднего положения V^2 = 2E/m и V = √(2E/m) = √(2*20/0,2) = 14,14… м/с