3) 5,0 см
Объяснение:
Дано:
m = 100 г = 0,1 кг
ω = 2,0 рад/с
k = 4,0 Н/м
L₀ = 45,4 cv = 0,454 м
________________
Δx - ?
1)
Запишем закон Гука:
F = k*Δx = 4,0*Δx. (1)
2)
Находим линейную скорость шарика:
V = ω*R.
Центростремительное ускорение
а = V² /R
Тогда сила:
F = m*a = m*V²/R = m*ω²*R² / R = m*ω²*R = m*ω²*(L₀+Δx)
F = 0,1*2,0²*(0,454+Δx) = 0,4*(0,454+Δx) ≈ 0,18 + 0,4*Δx (2)
3)
Приравниваем (1) и (2)
4,0*Δx = 0,18 + 0,4*Δx
3,6*Δx = 0,18
Δx = 0,18/3,6 = 0,05 м или 5,0 см
1. Использовать жидкость с более высоким коэффициентом объемного теплового расширения.
Например, у ртути β = 18,1* 10⁻⁵ °С, а у спирта β = 108*10⁻⁵ °С
То есть, при одной и той же площади поперечного сечения капилляра, одному мм при подъеме температуры на 1°С в ртутном термометре, будет соответствовать 6 мм при подъеме температуры на 1°С в спиртовом термометре.
2. Использовать в термометре капилляр с меньшей площадью поперечного сечения.
Действительно, при увеличении объема на 1 мм³ и сечении капилляра 1 мм² получим перемещение края жидкости на 1 мм. Если при том же увеличении объема жидкости уменьшить сечение капилляра в 2 раза, то край жидкости переместится на 2 мм