К телу массы m=2 кг прикреплена цепочка из трех последовательно соединенных пружин с коэффициентами жесткости k1=300 Н/м, k2=200 Н/м, k3=600 Н/м. К свободному концу цепочки приложена сила F, такая, что тело движется равномерно по горизонтальной поверхности с коэффициентом трения μ=0.25. Ускорение свободного падения g=10 м2
Какая из пружин растянута сильнее всего?
1
2
3
Все пружины растянуты одинаково
Определите энергию упругой деформации пружины 2. ответ выразите в джоулях.
Определите коэффициент жесткости системы всех трех пружин. ответ выразите в Н/м.
Дано
m =0.2 кг =200 г
А =500 Дж
µ = 40 г/моль.
R = 8.3 Дж/(моль К).
∆T - ?
РЕШЕНИЕ
При адиабатическом расширении - обмена теплом/энергией с внешней средой нет.
A + ∆U = Q = 0
При расширении совершается положительная работа за счет уменьшения внутренней
энергии газа. Первый закон термодинамики для адиабатического закона A = - ∆U
АРГОН - инертный одноатомный газ
Внутренняя энергия U =3/2*vRT =3/2*m/ µ *RT
Изменение внутренней энергии ∆U = 3/2*m/ µ *R*∆T < равно А
∆T = ∆U *2µ/(3mR) = A*2µ/(3mR) = 500*2*40/(3*200*8.3) = 8.032 = 8 K