Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
По закону сохранения импульса: 500 м/с * 0,03 кг = (0,03 кг + 5 кг) * V₃ 15 (кг*м)/с = 5,03 * V₃ V₃ ≈ 2,98 м/с Следовательно ящик с песком приобретет скорость равную 2,98 м/с Находим кинетическую энергию ящика: (5,03 кг * 2,98^2)/2 ≈ 22,4 Дж Эту энергию ящик превратит в потенциальную, поднявшись на некоторую высоту h: 22,4 = 5*10*h h = 0,448 м Если нарисовать, как будет двигаться ящик, то очевидно, что можно построить прямоугольный треугольник. Тогда прилежащий к углу α катет равен 1 м - 0,448 м = 0,552 м Гипотенуза равна 1 м Тогда, найдя косинус угла α найдем и сам угол α: cos α = 0,552/1 = 0,552 что соответствует углу в ≈56°
Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.
V - объём = 1 м³.
p - давление = 1,5*10⁵ Па.
N - число малекул = 2*10²⁵.
Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁
Подставляем численные данные и вычисляем ⇒
Джоуль.
ответ: Дж.