Объяснение:
Пусть рабочим телом является 1 моль идеального газа, находящийся в следующих состояниях для четырех характерных точек А, В, С, D цикла Карно. Учтем, что на участках АВ и ВС газ расширяется (из рисунка видно, что давление падает), то есть совершает положительную работу, а на участках CD и DA работа отрицательна. На участке ВС: A(BC)=-dU=-cv(Tx - Tr), а на участке DA: A(DA)=-cv(Tr - Тх). Для обратимого процесса dU=0 и при нахождении общей работы за цикл A(BC) и A(CD) сокращаются, и остается только разность Q(AB)-Q(CD) при изотермических процессах (при Т(АВ) и T(CD)). Поэтому А= Q(AB)-Q(CD).
Разделим путь полета тела на разные промежутки.
Пусть до последних четырех секунд тело пролетело S₁ м, за предпоследние две секунды тело пролетело S₂ м, а за последние две секунды S₃ м.
Рассмотрим конкретно участки S₂ и S₃.
Время t₂ = t₃ = 2 с ;
Ускорение g = 10 м/с² ;
Начальные скорости v₀₂ и v₀₃ разные. Найдем v₀₂, то есть скорость падения в момент начала пути S₂.
Мы знаем, что S₃ = 2S₂.
Найдем сумму этих путей, понимая, что сумма этих путей это S₂₃, где
t = 4 с ; g = 10 м/с^2 ; v₀ = v₀₂ ;
и одновременно подставим все данные значения:
S₂ = 20 + 20 = 40 м
S₃ = 2S₂ = 80 м
Мы знаем, что путь S₁ тело пролетело с ускорением g и набрало скорость от v₀₁ = 5 до v₀₂ = 10 м/с.
По формуле:
S₁ = 3,75 м
Время за первую часть полёта:
t₁ = 0,5 с
Общий путь (высота, с которой сбросили тело):
h = S = S₁ + S₂ + S₃ = 3,75 м + 40 м + 80 м = 123,75 м
Общее время (время падения):
t = t₁ + t₂ + t₃ = 0,5 с + 2 с + 2 с = 4,5 с
1) h = 123,75 м
2) t = 4,5 с