Объяснение:
В начале движения тела с начальной скоростью ( v0 ) проекция которой на ось Ох ( v0x ) равна ( v0cosα ) , a на ось Оу ( v0y ) равна ( v0sinα )
Однако в высшей точки траектории vy = 0 м/с ( мы знаем что v = v0 - gt ) , если vy = 0 м/с , а v0y = v0sinα , тогда
0 = v0sinα - gt
tп. ( время подъема ) = t = ( v0sinα ) / g
Дальность полёта тела будет вычисляться как
L = vxtпол.
Где tпол. ( полное время движения ) = 2tп. = ( 2v0sinα ) / g
L = ( v0cosα2v0sinα ) / g
Мы знаем что 2sinαcosα = sin2α , поэтому
L = ( v0²sin2α ) / g
Но sin90° = 1 , поэтому если α = 45° , то sin2α = 1 ( именно при этом угле будет максимальная дальность полета )
Обозначим площадь основания цилиндра S = 1,2 дм² = 0,012 м², массу поршня m = 2,5 кг, первоначальный объем воздуха V₁ = 5л = 5*10⁻³м³, конечный объем воздуха V₂, изменение температуры ΔT = 850К, работу A = 1,5 кДж = 1500 Дж, наружное давление p₀ = 100кПа = 10⁵ Па, первоначальную температуру воздуха T₁, конечную температуру T₂.
При изобарном расширении давление газа остается постоянным. Оно равно сумме наружного давления p₀ и давления оказываемого со стороны поршня p₁. На поршень действует сила тяжести F = mg, где m - масса поршня. Тогда давление с его стороны p₁ = F/S = mg/S, где S - площадь основания цилиндра. Тогда давление газа p = p₀ + p₁ = p₀ + F/S = p₀ + mg/S. При изобарном процессе работа равна A = pΔV = p(V₂ - V₁) => pV₂ = A + pV₁ => V₂ = (A + pV₁)/p = A/p + V₁ = A/(p₀ + mg/S) + V₁ . Согласно уравнению изобарного процесса V₁/T₁ = V₂/T₂. Так как T₂ = T₁ + ΔT, то получаем V₁/T₁ = V₂/(T₁ + ΔT)=> V₂T₁ = V₁(T₁ + ΔT) => V₂T₁ - V₁T₁ = V₁ΔT => T₁(V₂ - V₁) = V₁ΔT => T₁ = V₁ΔT/(V₂ - V₁) = V₁ΔT/[A/(p₀ + mg/S) + V₁ - V₁)] = V₁ΔT/[A/(p₀ + mg/S)] = 5*10⁻³*850/[1500/(10⁵ + 2,5*10/0,012) ≈ 283К.