Определить суммарную кинетическую энергию всех молекул водорода и концентрацию их в объеме v=10 л при атмосферном давлении. если наиболее вероятная скорость молекул равна vb=6*10^3 м/с.

Задача № 1 Дано: I = 500 А; m = 1,8кг; k = 0,093 мг/Кл = 9,3*10(в минус 8) кг/Кл. Определить t - ?Решение: Закон Фарадея: m = kIt; Отсюда t = m/kI; Вычисления: t = 1,8 кг/9,3*10(в минус 8 ст.) кг/Кл *500 А = 3,87*10(в 4 ст.) с = 10 ч 45 мин.
Задача № 2 Дано: P =1200 Вт; U = 220 В; Определить R - ?Решение P = U (кв) /R ; R = U(кв) /P; R = (220В) (кв) /1200 Вт = 40 Ом.
Задача № 3 Дано: Не указано количество израсходованной энергии. Решения – нет.
Задача № 4 Дано: m = 1200кг; h = 76 м; I = 12 А; U = 380 В; КПД = 80%, или k =0,8 ; Решение: Полезная работа A1 = mgh; Затраченная работа A2 = IUt; k – КПД; А1 = kА2; Тогда mgh = kIUt ; Отсюда t = mgh/kIU; Вычисления t = (1200 кг * 10Н/кг *76м) /(0,8 * 12 А * 380В) = 250 с = 4 мин 10 с.

Задачу разобьем на несколько частей (процессов) и начнем с последней.1. Движение бруска по шероховатой горизонтальной поверхности.Пусть υ2 — это скорость бруска сразу после удара. Пройденный путь s найдем, используя закон сохранения энергии. За нулевую высоту примем высоту поверхности, по которой движется брусок (рис. 1). Работа силы тренияA=ΔE=E−E0,где A=−Ftr⋅s,Ftr=μ⋅N=μ⋅M⋅g,E=0,E0=M⋅υ222. Тогда−μ⋅M⋅g⋅s=−M⋅υ222,s=υ222μ⋅g.(1)
2. Столкновение тела и бруска.Пусть υ — это скорость тела перед ударом, υ1 — скорость тела после удара. Так как удар упругий, то для нахождения скорости бруска υ2 воспользуемся законами сохранения энергии и импульса. За нулевую высоту примем высоту поверхности, на которой находится брусок, ось 0Х направим по направлению скорости υ (рис. 2). Запишем законы:m⋅υ22=m⋅υ212+M⋅υ222,m⋅υ→=m⋅υ→1+M⋅υ→2,m⋅υ2=m⋅υ21+M⋅υ22,m⋅υ=m⋅υ1x+M⋅υ2 (направление скорости υ1 мы не знаем). Решим систему двух последних уравнений:υ1x=υ−M⋅υ2m,m⋅υ2=m⋅(υ−M⋅υ2m)2+M⋅υ22,m⋅υ2=(m⋅υ2−2M⋅υ⋅υ2+M2⋅υ22m)+M⋅υ22,M2⋅υ22m+M⋅υ22=2M⋅υ⋅υ2,υ2⋅(Mm+1)=2υ,υ2=2m⋅υM+m.(2)
3. Движение тела на нити.Будем так же использовать закон сохранения энергии. За нулевую высоту примем нижнее положение тела (рис. 3). Внешних сил нет, поэтомуE=E0,m⋅g⋅h0=m⋅υ22,где h0 = BC = AC – AB = l⋅(1 – cos α) (см. рис. 3). Тогдаg⋅l⋅(1−cosα)=υ22,υ=2g⋅l⋅(1−cosα)−−−−−−−−−−−−−−√.(3)
Подставим уравнение (3) в (2), а затем в уравнение (1). В итоге получаем:υ22=(2mM+m)2⋅2g⋅l⋅(1−cosα),s=(2mM+m)2⋅2g⋅l⋅(1−cosα)2μ⋅g=4m2⋅l⋅(1−cosα)μ⋅(M+m)2.