Тіло масою m опускається по гладкій похилій площині. Знайти, на якому переміщенні S воно набуде швидкості V1, якщо в початковий момент часу його швидкість складала величину V0. m=20 кг; V0=2 м /с; V1=10 м/ с
Добрый день, школьник! Я рад выступить в роли школьного учителя и помочь вам решить эту задачу.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: "При постоянной температуре, объем и давление газа обратно пропорциональны друг другу".
Итак, у нас есть две ситуации:
1. При нормальных условиях. Обозначим объем газа как V₁ и давление как P₁. Из условия задачи мы узнаем, что при нормальных условиях V₁ = 260 л.
2. При неизвестной температуре. Обозначим объем газа как V₂ и давление как P₂. При этой температуре давление равно 9,6 кПа, а объем равен 130 л.
Мы должны найти температуру, при которой газ будет иметь указанные характеристики. Для этого мы воспользуемся формулой закона Бойля-Мариотта: P₁V₁ = P₂V₂.
Подставляем известные значения в формулу:
(1 * 260) = (9.6 * 130)
Теперь нам нужно найти значение неизвестной переменной (температуры). Поскольку мы не знаем значений других переменных (например, молярного объема газа), мы не можем напрямую найти температуру. Но мы можем воспользоваться другим законом - законом Гей-Люссака. Он гласит: "При постоянном объеме газа, его давление и абсолютная температура прямо пропорциональны друг другу".
То есть, мы можем записать:
P₁ / T₁ = P₂ / T₂
Здесь T₁ и T₂ - это температура при нормальных условиях и при неизвестной температуре соответственно.
Мы знаем, что P₂ = 9.6 кПа и T₁ = 273 К (при нормальных условиях).
Подставляем значения в формулу:
1 / 273 = 9.6 / T₂
Теперь мы должны найти T₂. Для этого умножаем обе части уравнения на 273:
1 = 9.6 * (273 / T₂)
Делим обе части уравнения на 9.6:
0.1042 = 273 / T₂
Теперь мы можем найти T₂:
T₂ = 273 / 0.1042 ≈ 2619 К.
Таким образом, при температуре около 2619 К (или приближенно 2346 °C) давление 130 литров газа будет равно 9.6 кПа.
Это решение оправдывает задачу, поскольку мы использовали законы газов для нахождения искомой температуры. Такие законы являются основой для объяснения поведения газов и используются в научных и инженерных расчетах.
Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобятся основные принципы равновесия и закон Ньютона второго закона Динамики.
Для начала, мы знаем, что доска находится в состоянии равновесия, то есть силы, действующие на нее, сбалансированы. Из этого следует, что сумма сил, действующих по горизонтали, равна нулю, и сумма сил, действующих по вертикали, также равна нулю.
На доску воздействует две силы: сила тяжести G и сила F, действующая на длинный конец доски. Сила тяжести направлена вниз, а сила F может иметь любое направление, но так как доска находится в равновесии, она должна быть сбалансирована силой тяжести.
Теперь рассмотрим силы по горизонтали. Поскольку доска не движется, сумма сил, действующих по горизонтали, должна быть равна нулю. В данном случае, мы можем предположить, что с силой F связано две равной по модулю силы, F1 и F2, действующих в противоположных направлениях. Таким образом, сумма сил по горизонтали будет F1 - F2 = 0. То есть F1 = F2.
Теперь рассмотрим силы по вертикали. Сумма сил по вертикали также должна быть равна нулю. Одной из таких сил является сила тяжести G, направленная вниз. Тогда сила F должна быть равна по модулю силе тяжести G.
Таким образом, сила F, действующая на длинный конец доски, равна силе тяжести G. Мы можем вычислить силу тяжести по формуле G = m * g, где m - масса доски, а g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с^2 на поверхности Земли).
В данном случае, масса доски m = 30 кг. Подставляя это значение в формулу, получаем G = 30 кг * 9,8 м/с^2 = 294 Н.
Таким образом, сила F, действующая на длинный конец доски, также равна 294 Н.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: "При постоянной температуре, объем и давление газа обратно пропорциональны друг другу".
Итак, у нас есть две ситуации:
1. При нормальных условиях. Обозначим объем газа как V₁ и давление как P₁. Из условия задачи мы узнаем, что при нормальных условиях V₁ = 260 л.
2. При неизвестной температуре. Обозначим объем газа как V₂ и давление как P₂. При этой температуре давление равно 9,6 кПа, а объем равен 130 л.
Мы должны найти температуру, при которой газ будет иметь указанные характеристики. Для этого мы воспользуемся формулой закона Бойля-Мариотта: P₁V₁ = P₂V₂.
Подставляем известные значения в формулу:
(1 * 260) = (9.6 * 130)
Теперь нам нужно найти значение неизвестной переменной (температуры). Поскольку мы не знаем значений других переменных (например, молярного объема газа), мы не можем напрямую найти температуру. Но мы можем воспользоваться другим законом - законом Гей-Люссака. Он гласит: "При постоянном объеме газа, его давление и абсолютная температура прямо пропорциональны друг другу".
То есть, мы можем записать:
P₁ / T₁ = P₂ / T₂
Здесь T₁ и T₂ - это температура при нормальных условиях и при неизвестной температуре соответственно.
Мы знаем, что P₂ = 9.6 кПа и T₁ = 273 К (при нормальных условиях).
Подставляем значения в формулу:
1 / 273 = 9.6 / T₂
Теперь мы должны найти T₂. Для этого умножаем обе части уравнения на 273:
1 = 9.6 * (273 / T₂)
Делим обе части уравнения на 9.6:
0.1042 = 273 / T₂
Теперь мы можем найти T₂:
T₂ = 273 / 0.1042 ≈ 2619 К.
Таким образом, при температуре около 2619 К (или приближенно 2346 °C) давление 130 литров газа будет равно 9.6 кПа.
Это решение оправдывает задачу, поскольку мы использовали законы газов для нахождения искомой температуры. Такие законы являются основой для объяснения поведения газов и используются в научных и инженерных расчетах.
Для начала, мы знаем, что доска находится в состоянии равновесия, то есть силы, действующие на нее, сбалансированы. Из этого следует, что сумма сил, действующих по горизонтали, равна нулю, и сумма сил, действующих по вертикали, также равна нулю.
На доску воздействует две силы: сила тяжести G и сила F, действующая на длинный конец доски. Сила тяжести направлена вниз, а сила F может иметь любое направление, но так как доска находится в равновесии, она должна быть сбалансирована силой тяжести.
Теперь рассмотрим силы по горизонтали. Поскольку доска не движется, сумма сил, действующих по горизонтали, должна быть равна нулю. В данном случае, мы можем предположить, что с силой F связано две равной по модулю силы, F1 и F2, действующих в противоположных направлениях. Таким образом, сумма сил по горизонтали будет F1 - F2 = 0. То есть F1 = F2.
Теперь рассмотрим силы по вертикали. Сумма сил по вертикали также должна быть равна нулю. Одной из таких сил является сила тяжести G, направленная вниз. Тогда сила F должна быть равна по модулю силе тяжести G.
Таким образом, сила F, действующая на длинный конец доски, равна силе тяжести G. Мы можем вычислить силу тяжести по формуле G = m * g, где m - масса доски, а g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с^2 на поверхности Земли).
В данном случае, масса доски m = 30 кг. Подставляя это значение в формулу, получаем G = 30 кг * 9,8 м/с^2 = 294 Н.
Таким образом, сила F, действующая на длинный конец доски, также равна 294 Н.