Во сколько нужно увеличить силу, действующую на тело, чтобы его ускорение увеличилось в два раза, если к грузу массой 100г прикрепить довесок массой 100г?
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Архимеда, который гласит, что плавающее тело в жидкости испытывает со стороны этой жидкости поддерживающую силу, равную весу вытесненной жидкости.
Сначала найдем объем вытесненной жидкости. Известно, что уровень воды в сосуде изменяется на 15 мм, то есть высота столба воды, который был вытеснен льдом, равна h = 15 мм = 1,5 см. Также известна площадь дна сосуда S = 100 см2.
Объем вытесненной воды V можно найти по формуле V = S * h, где S - площадь дна сосуда, а h - высота столба жидкости.
V = 100 см2 * 1,5 см = 150 см3
Так как плотность воды p = 1,0 г/см3, то масса этих 150 см3 воды будет равна m = p * V = 1,0 г/см3 * 150 см3 = 150 г.
Теперь найдем вес вытесненной воды, используя формулу w = m * g, где m - масса вытесненной воды, а g - ускорение свободного падения.
w = 150 г * 10 м/с2 = 1500 Н
Таким образом, сила, с которой гайка будет давить на дно сосуда при таянии льда, составляет 1500 Н.
Добрый день! Рад, что вы обратились со своим вопросом. Давайте разберем его пошагово.
Наша первая задача - найти начальный объем газа в цилиндре. Мы знаем, что цилиндр объемом 20 л (ведь так написано в условии), поэтому это и будет наш начальный объем: V1 = 20 л.
Затем, нам нужно найти конечный объем газа. Мы знаем, что газ расширяется из начального объема до конечного, поэтому обозначим конечный объем газа как V2.
Также, в условии сказано, что это расширение происходит изобарно, то есть при постоянном давлении. Давайте обозначим данное давление, оно равно 5·10 в 5 степени Па.
Теперь давайте посмотрим на формулу работы, которая выражается как:
Работа = сила * путь,
где работа измеряется в джоулях (Дж), сила - в ньютонах (Н) и путь - в метрах (м).
Мы знаем, что работа равна 2 кДж (кеджоулям), что равно 2000 Дж. У нас нет данных о силе, поэтому нам нужно найти ее, чтобы решить задачу.
Формула для работы в случае изобарного процесса:
Работа = давление * (конечный объем - начальный объем).
Подставим известные значения в формулу и найдем силу:
2000 Дж = (5·10 в 5 степени Па) * (V2 - 20 л).
Теперь разделим обе части этого равенства на (5·10 в 5 степени Па), чтобы изолировать (V2 - 20 л):
2000 Дж / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.
Мы получили уравнение:
4000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.
Вычислим это значение:
4000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.
20000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.
4000 / (10 в 6 степени Па) = V2 - 20 л.
4 / (10 в 3 степени Па) = V2 - 20 л.
Теперь сделаем обратные действия, чтобы изолировать V2:
V2 - 20 л = 4 / (10 в 3 степени Па).
V2 = 4 / (10 в 3 степени Па) + 20 л.
Теперь решим это выражение:
V2 = 4 / (10 в 3 степени Па) + 20 л.
V2 = 4 / 1000 + 20 л.
V2 = 0,004 + 20 л.
V2 = 20,004 л.
Итак, конечный объем газа составляет 20,004 литра.
Я надеюсь, что объяснение было достаточно понятным и информативным. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Желаю успехов в учебе!
Сначала найдем объем вытесненной жидкости. Известно, что уровень воды в сосуде изменяется на 15 мм, то есть высота столба воды, который был вытеснен льдом, равна h = 15 мм = 1,5 см. Также известна площадь дна сосуда S = 100 см2.
Объем вытесненной воды V можно найти по формуле V = S * h, где S - площадь дна сосуда, а h - высота столба жидкости.
V = 100 см2 * 1,5 см = 150 см3
Так как плотность воды p = 1,0 г/см3, то масса этих 150 см3 воды будет равна m = p * V = 1,0 г/см3 * 150 см3 = 150 г.
Теперь найдем вес вытесненной воды, используя формулу w = m * g, где m - масса вытесненной воды, а g - ускорение свободного падения.
w = 150 г * 10 м/с2 = 1500 Н
Таким образом, сила, с которой гайка будет давить на дно сосуда при таянии льда, составляет 1500 Н.