, нужно очень ! Посчитай механическую работу, которая совершается при расширении газа в цилиндре с поршнем, если площадь поршня равна 295 см², ход поршня — 27 см, а среднее давление газа — 453 Па? ответ (округли до десятых): Дж.
Чтобы определить массу поезда в данной задаче, мы можем использовать принцип сохранения энергии.
Сначала нам нужно понять, какая энергия была затрачена на увеличение скорости поезда. Здесь мы можем применить формулу для кинетической энергии (КЭ):
КЭ = (1/2) * масса * скорость^2
Где КЭ - кинетическая энергия, масса - масса поезда и скорость - его скорость.
Для начальной скорости (36 км/ч), мы можем вычислить кинетическую энергию (КЭ1):
КЭ1 = (1/2) * масса * (36^2)
Для конечной скорости (54 км/ч), мы можем вычислить кинетическую энергию (КЭ2):
КЭ2 = (1/2) * масса * (54^2)
Задача говорит нам, что электровоз выполнил работу в размере 190 Дж. Работа (работа электровоза) равна изменению энергии (изменение кинетической энергии) поезда:
Работа = КЭ2 - КЭ1
Теперь мы можем подставить значения и выразить массу поезда:
190 = (1/2) * масса * (54^2) - (1/2) * масса * (36^2)
190 = (1/2) * масса * (54^2 - 36^2)
190 = (1/2) * масса * (54 + 36) * (54 - 36)
190 = (1/2) * масса * 90 * 18
Теперь делим обе части уравнения на (1/2) * 90 * 18:
190 / [(1/2) * 90 * 18] = масса
190 / (0.5 * 90 * 18) = масса
190 / (45 * 18) = масса
190 / 810 = масса
Масса = 0.2345679012345679 тонн
Таким образом, масса поезда составляет примерно 0.235 тонн.
Пожалуйста, обратите внимание, что в реальной жизни масса поезда может быть гораздо больше и будет выражаться в других единицах измерения, таких как килограммы или тонны. В данной задаче дан ответ в тоннах для удобства понимания.
Также стоит помнить, что эта задача представляет упрощенную модель реального процесса, когда рассматривается только изменение скорости и работа электровоза для этого изменения.
Для решения данной задачи, нам понадобится понимание основ физики, а именно принципа сохранения механической энергии.
Первым делом, давайте обратимся к формуле для потенциальной энергии. В данном случае, так как диск скатывается с наклонной плоскости, мы будем рассматривать потенциальную энергию связанную с гравитацией, обозначаемую как Uп:
Uп = m * g * h
где m - масса диска, g - ускорение свободного падения, h - высота наклонной плоскости.
Дано, что масса диска равна 1 кг, а высота плоскости равна 30 см (чтобы провести расчеты в СИ, высоту следует перевести в метры - 0.30 м):
m = 1 кг
h = 0.30 м
Ускорение свободного падения обычно обозначается как g и его значение составляет приближенно 9.8 м/с^2.
Теперь, чтобы вычислить потенциальную энергию диска в начальный момент времени, мы должны взять данную формулу и подставить известные значения:
Uп = (1 кг) * (9.8 м/с^2) * (0.30 м)
Уп = 2.94 Дж
Таким образом, потенциальная энергия диска в начальный момент времени равна 2.94 Дж (джоуля).
Обоснование: Потенциальная энергия связана с высотой, на которой находится тело и силой притяжения. В данном случае, когда диск скатывается без скольжения, его движение определяется изменением положения диска на наклонной плоскости. Поэтому высота плоскости, на которой находится диск, определяет его потенциальную энергию.
Сначала нам нужно понять, какая энергия была затрачена на увеличение скорости поезда. Здесь мы можем применить формулу для кинетической энергии (КЭ):
КЭ = (1/2) * масса * скорость^2
Где КЭ - кинетическая энергия, масса - масса поезда и скорость - его скорость.
Для начальной скорости (36 км/ч), мы можем вычислить кинетическую энергию (КЭ1):
КЭ1 = (1/2) * масса * (36^2)
Для конечной скорости (54 км/ч), мы можем вычислить кинетическую энергию (КЭ2):
КЭ2 = (1/2) * масса * (54^2)
Задача говорит нам, что электровоз выполнил работу в размере 190 Дж. Работа (работа электровоза) равна изменению энергии (изменение кинетической энергии) поезда:
Работа = КЭ2 - КЭ1
Теперь мы можем подставить значения и выразить массу поезда:
190 = (1/2) * масса * (54^2) - (1/2) * масса * (36^2)
190 = (1/2) * масса * (54^2 - 36^2)
190 = (1/2) * масса * (54 + 36) * (54 - 36)
190 = (1/2) * масса * 90 * 18
Теперь делим обе части уравнения на (1/2) * 90 * 18:
190 / [(1/2) * 90 * 18] = масса
190 / (0.5 * 90 * 18) = масса
190 / (45 * 18) = масса
190 / 810 = масса
Масса = 0.2345679012345679 тонн
Таким образом, масса поезда составляет примерно 0.235 тонн.
Пожалуйста, обратите внимание, что в реальной жизни масса поезда может быть гораздо больше и будет выражаться в других единицах измерения, таких как килограммы или тонны. В данной задаче дан ответ в тоннах для удобства понимания.
Также стоит помнить, что эта задача представляет упрощенную модель реального процесса, когда рассматривается только изменение скорости и работа электровоза для этого изменения.