Определим, сколько времени первый шарик находится в воздухе до своего приземления. Шарик, брошенный вертикально вверх со скоростью Vнач, совершает равноускоренное движение в поле тяготения Земли, где на него действует постоянное ускорение g, направленное вертикально вниз. На первом этапе ускорение g направлено против начальной скороcти шарика, при этом скорость шарика уменьшается в зависимости от времени движения: V = Vнач – gt. (1) За время подъема t под шарик достигает максимальной высоты Н, которая подсчитывается по формуле: H= Vнач * t под– g tподв квадрате/2. (2) Учитывая, что в верхней точке подъема скорость шарика равна 0, находим время подъема шарика до максимальной высоты: 0 = Vнач – gtпод, т.е. t под =Vнач / g. Подставляя время подъема в формулу (2), подсчитаем максимальную высоту подъема: H макс= Vнач в квадрате / g – Vнач вквадрате / 2g = Vнач в квадрате / 2g (3) Теперь рассмотрим второй этап движения шарика – падение с высоты H. В этом случае ускорение шарик совершает равноускоренное движение без начальной скорости с ускорением g. Время падения шарика определяется по формуле: H = gtпад в квадрате /2, откуда время падения равно: tпад =Корень квадр из(2Н/g) . Подставим сюда значение H из формулы (3) и получим: tпад =корень квадратный из (2Vнач в квадрате/2g в квадрате) = Vнач / g, т.е. время падения равно времени подъема. Полное время движения первого шарика до его приземления равно: tполн = t под + tпад = 2Vнач / g (4). Теперь определим, сколько времени t1 первый шарик поднимался на половину максимальной высоты, т.е. на высоту H/2, используя формулы (2) и (3): H/2= Vнач *t1– g*t1 в квадрате/2; Vнач в квадрате / 4g = Vнач* t1– g*t1 в квадрате/2. Отсюда t1 =Vнач(√2 -1)/√2 g Теперь осталось только определить сколько шариков успеет подбросить жонглер за то время, пока летит первый шарик: n = tполн / t1 = 2 √2 / (√2 -1)
P = n k M V^2 / 3R => n = 3 R P / k M V^2 = 3*8,31*10^4 / 1,38*10^-23*2*10^-3*64*10^4=24,93*10^4 / 176,64*10^-22 = 0,141*10^26 мол-л/м^3
2. n = N / V; N = m / m0; m0 = M / Na
n = p Na / M = 0,13*6*10^23 / 32*10^-3 = 0,0243*10^26 мол-л/м^3
3. Ek=3/2 * k T; V^2= 3RT / M => T = M V^2 / 3R
Ek = 1,5 k M V^2 / 3R = 1,5*1,38*10^-23*32*10^-3*25*10^4 / 3*8,31 = 1656*10^-22 / 24,93 = 66,425*10^-22 Дж
4. P = 2/3 * Ek n = 2*5*10^-23*16*10^25 / 3 = 53,3*10^2 Па