Гумову кульку наповнили повітрям. Маса кульки та повітря станолять відповідно 100 г і 150 г. Якої максимальної швидкості набуде кулька, якщо її відпустити? Зауважте, що після того як кульку відпустили, газ витікає з неї з постійною швидкістью 20 м/с; опором повітря можна знехтувати

1) Коробка приобретет импульс, численно равный потери импульса пули:

Δp(пуля) = p2 - p1 = m1V0/2 - m1V0 = 0,001 (75 - 150) = - 0,0075 кг*м/с

2) Зная импульс, который приобрела коробка, можем вычислить ее скорость:

p = m2 V2 => V2 = p / m2 = 0,075 / 0,05 = 1,5 м/с

3) V2 - это ее начальная скорость. Конечная, очевидно, будет равна нулю. По формуле из кинематики найдем ускорение, которое приобрела коробка:

S = - V0^2 / 2a => a = - V0^2 / 2S = - 2,25 / 0,6 = - 3,75 м/с^2

4) На коробку действует только сила трения. По второму закону Ньютона в проекции имеем:

- u mg = ma => u = - a / g = 3,75 / 10 = 0,375

Дано:
m₁=4 г=0.004 кг (Н₂)
m₂=24 г=0,024 кг (Не)
p=const
Q=22 Дж
Найти: ΔU
Решение:
По справочнику:
молярная масса водорода M₁=0.002 кг/моль
молярная масса гелия M₂=0.004 кг/моль
число степеней свободы для водорода i=5, для гелия i=3
Вычислим количество вещества (будем решать по действиям, а то слишком громоздкие выражения получаются)

Формула внутренней энергии

Тогда

Уравнение Менделеева-Клапейрона

При постоянном давлении

Сравнив с вышенаписанным уравнением для изменения внутренней энергии, видим, что

Первый закон термодинамики

ответ: 14 Дж