Для расчёта тепловой скорости движения молекул азота следует воспользоваться формулой V=√3RT/√M (1) В формуле(1) М-молярная масса азота. Т.к. азот двухатомный газ, то М=28*10⁻³кг/моль, R=8,31Дж/кгК - универсальная газовая постоянная. Из условия задачи подставить все данные и получить ответ. Для расчёта давления используем формулу: p=nkT (2). В формуле (2) n - концентрация, k=1,38*10⁻²³1/м³ , Т- температура в Кельвинах. В формулу (2) подставить все заданные величины, сделать расчет, записать ответ.
1. процесс под водой будем считать изотермическим. p1*V1 = p2*V2 p1 = 200 кПа; V1 = 10 л (по условию) -- в кубометры переводить не буду p2 = p0 + p*g*h = 100 000 + 1000 * 10 * 40 = 500 000 Па = 500 кПа отсюда V2 = 200 * 10 / 500 = 4 л. Значит, объём воды будет 10 - 4 = 6 л, а масса 6 кг
2. эту задачу можно считать обратной предыдущей. по закону Архимеда оставшийся объём воздуха должен быть таким, как у 50 г воды, т.е. 50 куб.см по закону Бойля - Мариотта р0*V0 = p1*V1 р1 = р0*V0 / V1 = 100 000 * 200 / 50 = 400 000 Па; p1 = p0 + p*g*h h = (p1 - p0) / (p*g) = (400 000 - 100 000) / ( 1000*10) = 30 м
Интересный вопрос и совсем не такой однозначный..))) Предполагаю, что сила трения о воздух Вас не интересует...)) Тогда так: С одной стороны, казалось бы, сила трения скольжения пропорциональна силе давления тела на опору (или силе реакции опоры). Поскольку опоры нет, то и силы нет. Вроде, все ясно. Однако, предположим, что поверхность тела, обращенного к стене и поверхность стены достаточно обработаны и не имеют очевидных неровностей. Кроме того, предположим, что плоскость падающего тела, обращенная к стене, имеет достаточную площадь. А самое главное, - при падении тела между ним и стеной сохраняется достаточно маленькое расстояние. Приняв все это, мы обнаружим, что скорость воздушного потока (в системе координат, связанной с падающим телом) между телом и стеной будет выше, чем скорость остального потока воздуха. Это происходит аналогично возникновению подъемной силы на крыле самолета. И вот, у нас уже есть, по закону Бернулли, сила, активно прижимающая падающее тело к стене. А раз есть такая сила, то есть и сила реакции стены и, как следствие, сила трения скольжения тела о стену. Со стороны будет казаться, что тело как бы "прилипает" к стене. Причем, как только скорость падения возрастает, - увеличивается прижимная сила и сила трения, как следствие. Но сила трения тормозит падение тела и скорость падает, прижимная сила падает, сила трения уменьшается, - скорость увеличивается, прижимная сила растет и так до тех пор, пока тело не упадет окончательно. (Интересно было бы понаблюдать за таким падением...))) Ну, а на практике этот эффект используется в гонках Формулы1. Скорости болидов на прямой - хорошо за 300 км/ч, а клиренс(расстояние от днища автомобиля до дороги) настолько мал, что создающаяся при этом прижимная сила позволяет проходить повороты на такой скорости, которая обычному автомобилю и не снилась, даже если ему двигатель и позволяет достичь такой скорости. И еще. Все моряки знают, что двум кораблям нельзя идти одним курсом на близком расстоянии друг от друга, поскольку столкновение в этом случае из-за той же прижимной силы, неизбежно.
Для расчёта давления используем формулу: p=nkT (2). В формуле (2) n - концентрация, k=1,38*10⁻²³1/м³ , Т- температура в Кельвинах. В формулу (2) подставить все заданные величины, сделать расчет, записать ответ.