Объяснение:Простота модели идеального газа позволила рассчитать его внутреннюю энергию. Кроме самой величины внутренней энергии, нас интересует ее изменение. Изменить внутреннюю энергию тела можно, передав ему теплоту или совершив им механическую работу.По сути, 1й закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии (и вытекающие из него утверждения, в зависимости от формулировки). То есть энергия в замкнутой системе не исчезает и не берется из ниоткуда, она сохраняется, лишь меняя форму.
Для определения жесткости пружины по графику колебаний необходимо использовать закон Гука, который гласит, что сила упругости, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации.
На данном графике мы видим зависимость перемещения тяжелого грузика на пружинке от времени.
Перемещение измеряется в единицах (если нет подписи к осям), а время обычно измеряется в секундах. Мы можем заметить, что с увеличением времени, перемещение грузика уменьшается, что говорит о наличии диссипации, т.е. потере энергии системой.
Для определения жесткости пружины можно воспользоваться формулой для периода колебаний системы:
T = 2π * √(m/k),
где T - период колебаний (время для одного полного колебания), m - масса грузика, k - жесткость пружины.
Нам дано, что масса грузика равна 100 г (0.1 кг).
Для определения периода колебаний необходимо проследить, как длительность каждого отрезка времени, изображенного на графике, соотносится с количеством полных колебаний, которые осуществляет грузик за это время.
На графике мы видим, что грузик делает одно полное колебание за время, равное примерно 0.6 секунды.
Тогда период колебаний T = 0.6 секунды.
Используя формулу T = 2π * √(m/k), мы можем выразить жесткость пружины:
T = 2π * √(m/k)
Подставляем известные значения:
0.6 = 2π * √(0.1/k)
Делим обе части уравнения на 2π:
0.6/(2π) = √(0.1/k)
Возводим обе части уравнения в квадрат:
(0.6/(2π))^2 = 0.1/k
Вычисляем значения в левой части уравнения:
0.09/(4π^2) = 0.1/k
Умножаем обе части уравнения на k:
k * 0.09/(4π^2) = 0.1
Делим обе части уравнения на 0.09/(4π^2):
k = 0.1 / (0.09/(4π^2))
Выполняем вычисления в правой части уравнения:
k = 0.1 / (0.09/(4π^2))
k ≈ 0.138 Н/м (округляем до трех значащих цифр)
Таким образом, жесткость пружины примерно равна 0.138 Н/м.
Объяснение:Простота модели идеального газа позволила рассчитать его внутреннюю энергию. Кроме самой величины внутренней энергии, нас интересует ее изменение. Изменить внутреннюю энергию тела можно, передав ему теплоту или совершив им механическую работу.По сути, 1й закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии (и вытекающие из него утверждения, в зависимости от формулировки). То есть энергия в замкнутой системе не исчезает и не берется из ниоткуда, она сохраняется, лишь меняя форму.