Вопрос по физике (10-11 класс) ( ) Скульптор купил пачку полимерной глины и пачку скульптурного пластилина. Но, к своему разочарованию, он обнаружил, что в инструкциях к купленным товарам массы материалов напечатаны неразборчиво, а плотности вообще не указаны. Для ликвидации обнаруженного недостатка скульптор соорудил подвес и, используя однородный жесткий стержень, нитки, сосуд с водой и миллиметровую бумагу, определил плотность полимерной глины. Опишите, как, зная плотность воды ρв = 1,0 г/см3 и используя указанное оборудование, скульптор нашел плотность глины. Известно, что полимерная глина тонет в воде, но не размокает в ней.

Скорость после взаимодействия V1≅4.4 м/c

Объяснение:

Закон сохранения импульса.  В замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия.

Имеем замкнутую механическую систему, состоящую из следующих физических тел: мальчик на велосипеде, рюкзак, которые взаимодействуют между собой, и на них не действуют никакие внешние силы. Действие силы тяжести скомпенсировао силой реакции опоры, т.е. равнодействующая этих сил равна 0, мальчик перестал вращать педали - т.е. перестал воздействовать силой тяги на велик, а действие силы  трения и сопротивления воздуха мы можем не учитывать, т.к. считаем, что взаимодействие мальчка на велосипеде с рюкзаком произошло мгновенно. Итак считаем, что система замкнута, а следовательно в ней работае закон сохранения импульса.

Запишем:

M*V=(M+m)*V1, где

M - масса мальчика с велосипедом, кг

V - скорость мальчика на велосипеде, м/с

m - масса рюкзака, кг

V1 - скорость мальчика на велосипеде после подхватывания рюкзака, кг

V1=M*V/(M+m);

V1=M*V/(M+m).

Подставим численные данные:

V1=70*5/(70+10)=(70/80)*5=7/8 *5≅4.4 м/c

Дано:

Т=290К

р=0,8*10^6Па

k=1,38*10^-23Дж\к

найти:(Е) и n.

Основное ур-ние молекулярно-кинетической теории газов

 p=1\3n*m0*(Vкв)^2

где   (Vкв)^2-средняя квадратичная скорость молекул,  n-концентрация молекул,  m0-масс одной молекулы.

p=2\3n*(m0* (Vкв)^2\2) =2\3n* (Е),

где   (Е)-средняя кинетическая энегрия движения молекул.Отсюда 

  (Е)=2\3*p\n    (1)

другая формула для определениядавления газа 

p=n*k*T    (2)

 где к-постаянная Больцмана,Т-абсалютная температура газа

определим из ур-ия 2 концентрацию молекул газа:

n=p\k*T 

 n=0,8*10^6\1,38^-23*290 приблизительно равно 2*10^26(1\м^3)

подставляя в ур-е 1 найденное значение,находим среднюю кинетическую энергию движения молекул:

(E)=3\2*0,8*10^6\2*10^26=0,6*10^-20 (Дж)