Тело массой m=10 кг падает без начальной скорости с высоты h=16 с ускорением a=8 м/с^2 . принять g=10 м/с^2 . найди время падения, скорость приземления и работу силы трения.
Минимальная сила слагается из 3-х : F = f₁ + f₂ + f₃ f₁ = mg - сила тяжести пластинки массой m=0.01 кг. f₂ = ρghS = ρgha²√3/4 - давление столба жидкости, поскольку жидкость под пластинку не подтекает и поэтому архимедова сила F=0. Sтреуг=ah/2 h=√a^2-(a/2)^2=√3a^2/4=a/2√3 =>Sтреуг=ah/2=a^2√3/4 ρ - плотность жидкости 1000 кг на куб м (в тексте дана величина, в 1000 раз большая, но это, по-видимому, банальная опечатка - вместо кг на м куб написали г на см куб - поскольку таких жидкостей, с плотностью 1000 кило на кубический сантиметр на Земле не бывает) S - площадь равностороннего треугольника со стороной а = 0.02 м S = a²√3/4 h = 0.1 м - высота столба жидкости f₃ = Pат(a²√3/4) - сила давления атмосферы, её так же придётся учесть, поскольку под пластинку не проникает ни воздух, ни вода, а потому эта сила, как и сила давления столба жидкости, ничем не уравновешена. Пластинка в данном случае подобна присоске. F = mg + a²(ρgh + Pат)√3/4 f₁ = 0,01*10 = 0.1 Н f₂ = 1000*10*0.1*4 10⁻⁴1.73/4 = 0.173 H f₃ =10000* 4 10⁻⁴1.73/4 = 1,73 F =0.1 + 0.173 + 1.73 = 2,003 Н Сила должна быть больше ≈2Н
Примéним к газу I начало термодинамики: Q=ΔU+A где Q - теплота, сообщённая газу, ΔU - изменение внутренней энергии газа, A - работа, совершённая газом. По условию задачи газ сжимается внезапно. Это значит, что теплообмен с окружающей средой не происходит, и Q=0. Процессы, протекающий при отсутствии теплообмена с окружающей средой, называются адиабатными. Тогда ΔU+A=0 Перепишем равенство в виде: ΔU-A'=0 где A'=-A - работа, совершенная над газом при его сжатии. Получаем: ΔU=A' Следовательно, при внезапном сжатии газа его внутренняя энергия увеличится. Внутренняя энегрия идеального газа определяется по формуле: U=[1/(γ-1)]*ν*R*T где γ - показатель адиабаты газа, ν - количество вещества газа, R - мольная газовая постоянная, T - температура газа. Об увеличении внутренней энергии газа будет свидетельствовать повышение его температуры.
Время равно 2*16/10=3,2
Скорость равна gt=10*3,2=32