2) 0,25
расскажу как это получается
m=500 г=0,5 кг
f= 1,5 н
a= 0,5 м/с²
μ-?
на брусок действуют силы:
f- направлена горизонтально вправо,
n- реакция стола, направлена вертикально вверх,
fтр- сила трения, направлена горизонально влево,
mg- сила тяжести, направлена вертикально вниз.
ось ох направим вправо. в проекции на эту ось второй закон ньютона запишется так: f-fтр= ma, здесь fтр=μn.
ось оу направим вверх. в проекции на эту ось второй закон ньютона запишется так: n-mg= 0, отсюда n=mg.
тогда fтр=μmg и f-μmg= ma. отсюда μmg=f-ma, μ=(f-ma)/(mg).
μ=(1,5-0,5*0,5)/(0,5*10)=0,25.
применим уравнение клапейрона-менделеева для начального состояния газов в различных сосудах и конечного состояния после соединения сосудов:
⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪p1v1=m1mrt(1)p2v2=m2mrt(2)p(v1+v2)=m1+m2mrt(3)
сложим уравнения (1) и (2), тогда получим следующее равенство:
p1v1+p2v2=m1+m2mrt
у полученного равенства и уравнения (3) равны правые части, значит равны и левые, то есть:
p1v1+p2v2=p(v1+v2)
по условию объем первого сосуда в 3 раза меньше объема второго (v2=3v1), поэтому:
p1v1+3p2v1=4pv1
p1+3p2=4p(4)
вернёмся к системе уравнений. если поделить обе части каждого уравнения на соответствующую массу, то получим такую систему (так как плотность газа — это отношение массы газа к объему):
⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪p1=ρ1mrtp2=ρ2mrtp=ρmrt
с учётом этого формула (4) примет вид:
ρ1mrt+3ρ2mrt=4ρmrt
ρ1+3ρ2=4ρ
ρ=ρ1+3ρ24
посчитаем ответ:
ρ=30+3⋅204=22,5кг/м3≈0,023г/см3
