Вес автомобиля в нижней точке вогнутого моста больше силы тяжести в 1,1 раза. Какова его скорость (м/с), если радиус кривизны моста 9м? а) 3 б) 8 в) 9 г) 10
Согласно 2-му закону Ньютона равнодействующая всех сил, приложенных к телу, определяет его ускорение. ma=F В задаче на тело действуют 2 силы - сила тяжести mg тянет вниз, сила стороны каната Т тянет вверх. По условию тело движется с ускорением, направленным вверх. Зеначит Т больше mg и ускорение определяется их разностью ma=T-mg T=m(a+g) (1) Если знать ускорение а, то формула (1) даст ответ. В задаче для отыскания ускорения из кинематики даны путь s=12 м и время t=3 c s=at^2/2 a=2s/t^2=2*12/9 (2) Подставляя ускорение (2) в (1), получаем ответ.
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.