Задача 1. Стиснута на 4 см легка пружина, один з кінців якої закріплено до стіни, розпрямляється і штовхає кульку масою 20 г у горизонтальному напрямку. Яку швидкість буде мати кулька, якщо жорсткість пружини дорівнює 800 Н/м.
Задача 2. Велосипедист масою 50 кг рухається по прямолінійній ділянці горизонтального шосе згідно з рівнянням х = 4 + 2t + t 2 . Яку роботу виконує велосипедист за 20 с руху?
Задача 3. Визначте потенціальну та кінетичну енергії тіла масою 100 г, кинутого вертикально вгору зі швидкістю 15 м/с, через 2 с від початку руху.
2. Для нахождения установившейся температуры воды необходимо разобраться в процессе теплообмена между предметами. Стальной чайник массой m1 и температуре t1 получит тепло от горячей воды массой m2, при температуре t2. В результате установится новая температура воды и чайника t. Изменение температур для чайника t-t1 (т.к нагреается), для воды t2-t (т.к. остывает) Составим уравнение теплового баланса: Q1=Q2, c1m1(t-t1)=c2m2(t2-t), где c1=500Дж/(кг*К)- удельная теплоемкость стали, c2=4200 Дж/(кг*К)- удельная теплоемкость воды, 500*500(t-20)=4200*500*(90-t), сократим правую и левую часть на 10000, найдем t, 25t-500=210*90-210t, 235t=19400, t=82,55 °С. ответ:82,55 °C.
3. Если масса пустой банки 120г=0,12 кг, То ее вес P=0,12 *10=1,2 H. Так как вес банки с водой 2,5 H, то вес воды равен 2,5-1,2=1,3 НТогда масса воды равна m=1,3/10=0,13 кг=130 г. Найдем объем воды из выражения плотности и масы тела, р=m/V, откуда V =m/p=0,13/1000=1,3*10^-4 м^3=130см^3. ответ: 130 см^3
Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.
Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости[1].
Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка. Коэффициент пропорциональности — сила, приходящаяся на единицу длины контура — называется коэффициентом поверхностного натяжения. Он измеряется в ньютонах на метр. Но более правильно дать определение поверхностному натяжению, как энергии (Дж) на разрыв единицы поверхности (м²). В этом случае появляется ясный физический смысл понятия поверхностного натяжения.
В 1983 году было доказано теоретически и подтверждено данными из справочников (посмотреть статью: Журнал физической химии. 1983, № 10, с. 2528—2530), что понятие поверхностного натяжения жидкости однозначно является частью понятия внутренней энергии(хотя и специфической: для симметричных молекул близких по форме к шарообразным). Приведенные в этой журнальной статье формулы позволяют для некоторых веществ теоретически рассчитывать значения поверхностного натяжения жидкости по другим физико-химическим свойствам, например, по теплоте парообразования или по внутренней энергии (подробнее о физической природе поверхностного натяжения жидкости см.соотв. статью на викиучебнике или [2] , [3])
В 1985 году аналогичный взгляд на физическую природу поверхностного натяжения, как части внутренней энергии, при решении другой физической задачи был опубликован В. Вайскопфом (Victor Frederick Weisskopf) в США (V.F.Weisskopf, American Journal of Physics 53 (1985) 19-20.; V.F.Weisskopf, American Journal of Physics 53 (1985) 618—619.).
Поверхностное натяжение может быть на границе газообразных, жидких и твёрдых тел. Обычно имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе «жидкость — газ». В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение правомерно также рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз.
В общем случае прибор для измерения поверхностного натяжения называется тензиометр.