Ученик седьмого класса, опаздывая в понедельник на урок физики, поднялся с первого на четвертый этаж школы за 20 с. В пятницу он вновь опаздывал, но в этот раз смог подняться с первого на четвертый этаж за 10 с. Одинаковую ли работу он совершил в понедельник и в пятницу? Что можно сказать о развиваемой им мощности при выполнении этих работ.
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
1.
Дано:
m=7 кг
V=300 км/ч
V₀=0
l=0.9 м
Найти: F-?
s= (V²-V₀²)/2a, т.к. V₀=0, то s=V²/(2a) - (домножим обе части на 2а, чтобы избавиться от знаменателя):
2as=V²
a=V²/(2s)
Теперь пользуясь формулой из второго закона Ньютона, подставим в него вместо ускорения a то, что у нас получилось:
F=m*a=m*V²/(2s) = (7*300²*1000²)/(3600²*2*0.9)=27006.17 Н= 27кН
ответ: F= 27кН
2.
А = Е2 - Е1
Е2 = mv²/2
E1 = mv₀²/2 + mgh
A = -18125 -2450h
3.
Дано:
m= 9.8 кг
Т = 3с
Найти:
k-?
v-?
1) Т = 2π√(m/k)
k = (4π²m)/T² = (4*9.8596*9.8)/9=49 Н/м
2) v = 1/T = 1/3 = 0.3 Гц
ответ: k=49 Н/м; v=0,3Гц