4
Объяснение:
Здравствуйте. Попробую решить, надеюсь что ход моих рассуждений верен.
Согласно теореме о мгновенном центре скоростей (далее по тексту МЦС), у любого движущегося твердого тела есть такая точка, скорость которой в данный момент времени равна нулю. Движение тела, в данный момент, может быть представлено как поворот тела относительно этой точки. Местоположение этой точки легко найти, достаточно провести перпендикуляры к каким-нибудь двум неколлинеарным векторам скоростей, точка их пересечения и будет МЦС. В нашем случае, уже известно направление скорости , проводим к ней перпендикуляр АО, МЦС лежит где-то на нем. Далее, нам известно, что скорость точки С равна скорости точки А по модулю, здесь стоит вспомнить следующее соотношение из механики твердого тела
где v – скорость данной точки
ω - угловая скорость вращения тела относительно МЦС
R – расстояние от МЦС до данной точки.
С учетом этого, становится ясно, что точка С должна лежать на таком же расстоянии от МЦС, что и точка А, ведь их скорости равны. Исходя из этих соображений, МЦС будет равноудален от точек А и С и совпадет с точкой О, как показано на рисунке. Вся фигура вращается относительно этой точки. Совершенно очевидно, что точка фигуры, лежащая на наименьшем расстоянии от точки О будет обладать и наименьшей скоростью (точка D), а точка лежащая дальше всего – наибольшей (точка В). Дальше просто расчеты.
Обозначим сторону треугольника за а, а угловую скорость вращения относительно МЦC за ω. Найдем длины отрезков OD и OB из геометрических соображений
Скорость в точке D (минимальная)
Скорость в точке B (максимальная)
Найдем их отношение
.
В этом состоянии известны параметры для определения объёма в момент начала конденсации - пар становится насыщенным.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона находим объём в момент начала конденсации:
V = MRT/mP = (0,01*8,31*452) / (18*10^(-3)*9,8*9,81*10^4) =
=2,17056*10^(-3) м³ = .2,17056 л.
Давление водяного пара перед сжатием: Р₁ = Р/1,7 = 9,8/1,7 =
=5,764706 атм = 5,764706 *9,81*10⁴ = 565517,6 Па = 0,57 МПа.
Объём водяного пара перед сжатием: V₁ = V*1,7 = 2,17056 * 1,7 = 3,69 л.