1. В бутылку, доверху заполненную водой, вставляют пробку и давят на неё с силой 15 Н. Найдите давление, производимое на дно бутылки, если площадь сечения пробки 0,015 м2
2. При погружении в воду тело массой 10 кг вытесняет 12,5 кг этой жидкости. Утонет ли это тело или нет?
Попробуем изложить, как мне это видится. Сила тока равна заряду, протекающему через поперечное сечение проводника в единицу времени. (1) Заряд, протекающий через площадку площадью S за малый временной интерва Δt равен: (2) N - Количество электронов попадающих в объем V=v*Δt*S n - концентрация электронов e - заряд электрона Кл. v - Скорость электрона при подлете к пластине (Δt достаточно мал, чтобы считать скорость в течении этого интервала постоянной). Из (1) и (2) следует, что: (3) Замечательно, но концентрация n и площадь S нам неизвестны. Что можно извлечь из силы. Сила равна (2й закон Ньютона): (4) изменению импульса за за время Δt. (Вообще-то производной импульса по времени ). Вот дальше я вижу некоторый произвол в определении изменении изменения импульса. Если считать, что электрон при прилете весь импульс отдает электроду, то ΔP=mv. Скорость v равна (5)
кг. масса электрона.
Суммарный импульс передаваемый всеми электронами, прилетающими из объема V: Соответственно сила F: (6) Вот. Теперь из (6) можно выразить концентрацию n через силу F. (7) Теперь, если (7) подставить в (3) получим: (8) Скорость из (5) подставляем в (8). (9) Ну теперь подставляем в (9) числа А≈2 мА
P.S. Идея расчета сходна с идеей вывода основного уравнения МКТ. Да еще, когда я считал скорость у меня получилось значение порядка 10^7 м/с, если так, то по идее должны сказываться релятивистские эффекты.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона pV=(m/M)RT найдем количество вещества сразу умноженное на R=8,31 Дж/(моль*К), (m/M)R=pV/T. Если 1 обозначить параметры, относящиеся к первому состоянию p1, V1, T1, а 2 - ко второму p2, V2, T2, то для перехода газа из одного состояния в другое подходит уравнение состояния: p1V1/T1=p2V2/T2. Откуда с учетом предыдущего p1=p2αT2T1/(T2V1), p1=(10^5)α400*300/400*3*10^(-3)=α10^5 Па или α атмосфер. По первому закону термодинамики подведенное к газу тепло ушло на работу А и увеличение внутренней энергии: Q=A+Δ, A=(p1+p2)*(V2-V1)/2, A=(1+α)*(α400-3*10^(-3))/2. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа Δ=(3/2)*(m/M)R(T2-T1)=(3/2)*α*(10*(-3)).
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку