Простая и понятная формулировка вопроса! Давай начнем с объяснения механических свойств металлов.
Металлы обладают рядом уникальных свойств, которые делают их подходящими для прокатки. Одно из таких свойств называется пластичностью.
Пластичность - это способность материала изменять свою форму без разрушения и сохранять новую форму после прекращения действия силы. В случае прокатки металлов, пластичность позволяет им удлиняться, сужаться и изменять свою толщину при прохождении через валы и валки прокатного стана.
Когда мы прокатываем металлы, мы отправляем их через специальное оборудование, называемое прокатным станом. Прокатный стан состоит из серии валков разных размеров, которые изменяют форму металла до нужных размеров и толщины.
Процесс прокатки начинается с подготовки твердого металлического блока, называемого штангой или слитком. Штанга помещается в прокатный стан, и ее последовательно пропускают через ряд валков, каждый из которых производит определенное изменение формы и толщины металла.
Первый валок сильно сжимает штангу и удлиняет ее. Затем следующие валки дополнительно удлиняют и сужают металл. Валки медленно передвигаются, обрабатывая металл на протяжении всего стана. Каждый новый валок закладывает дополнительную форму, размер или плоскость.
Теперь, чтобы ответить на вопрос, благодаря какому механическому свойству возможна прокатка металлов, ответ - это пластичность металлов. Пластичность позволяет металлам изменять свою форму и толщину без разрушения, что и делает прокатку возможной.
Важно также отметить, что пластичность металлов обусловлена особенным строением их микроструктуры - металлическая решетка. В решетке металла атомы упакованы плотно, что дает металлам их уникальные свойства, включая пластичность.
Вот почему металлы, благодаря своей пластичности, могут быть прокатаны, как нужно, в различные формы, размеры и толщины, при прохождении через прокатный стан.
Для решения данной задачи, нам необходимо знать формулу для средней квадратичной скорости молекул и формулу для средней квадратичной скорости пылинки.
Формула для средней квадратичной скорости молекул воздуха:
v_возд = √(3 * k * T / m)
где:
v_возд - средняя квадратичная скорость молекул воздуха
k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К)
T - температура воздуха в Кельвинах
m - масса молекулы воздуха (приближенно 4,8 * 10^-26 кг)
Формула для средней квадратичной скорости пылинки:
v_пылинка = √(3 * k * T / M)
где:
v_пылинка - средняя квадратичная скорость пылинки
k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К)
T - температура воздуха в Кельвинах
M - масса пылинки
Теперь, когда у нас есть формулы, нам необходимо найти среднюю квадратичную скорость молекул воздуха и пылинки при одинаковых условиях (т.е. при одной и той же температуре воздуха). Далее сравним эти скорости и найдем отношение.
1. Найдем среднюю квадратичную скорость молекул воздуха. Подставим значения в формулу:
v_возд = √(3 * 1,38 * 10^-23 * T / (4,8 * 10^-26))
v_возд = √(4,14 * 10^-23 * T / (4,8 * 10^-26))
v_возд = √((4,14 * 10^-23) / (4,8 * 10^-26)) * √T
v_возд = √(0,85875 * 10^3) * √T
v_возд = 0,928 * T
2. Найдем среднюю квадратичную скорость пылинки. Подставим значения в формулу:
v_пылинка = √(3 * 1,38 * 10^-23 * T / (1,75 * 10^-12))
v_пылинка = √(4,14 * 10^-23 * T / (1,75 * 10^-12))
v_пылинка = √((4,14 * 10^-23) / (1,75 * 10^-12)) * √T
v_пылинка = √(2,36857 * 10^11) * √T
v_пылинка = 4,867 * 10^5 * √T
3. Найдем отношение средней квадратичной скорости пылинки к средней квадратичной скорости молекул воздуха:
Отношение = v_пылинка / v_возд
Отношение = (4,867 * 10^5 * √T) / (0,928 * T)
Отношение = 524.6 √T / T
Теперь школьникам нужно запомнить выражение для отношения средней квадратичной скорости пылинки к средней квадратичной скорости молекул воздуха: Отношение = 524.6 √T / T.
Школьникам нужно учесть, что зависимость отношения от температуры строго нелинейная, и они должны подставлять значения температуры в данное выражение для каждой конкретной задачи.
При решении данной задачи мы использовали предположение, что пылинка находится в равновесии с воздухом и все частицы находятся при одной и той же температуре. Также мы пренебрегли влиянием гравитации на движение пылинки.
Надеюсь, этот ответ поможет школьнику понять, как решать данную задачу и как проводить подобные расчеты.
Чарли (Добрый, щедрый). Вдохновляет пробуждает жизнь. Залишает прекрасный след. Добродетель.
Чарлі.Добрий щедрий.Надихає спонукає живить.Залишає прекрасний слід.Чеснота.