Автомобиль, движущийся с выключенным двигателем, на горизонтальном участке дороги имеет скорость 20 м/с. спустившись по склону горы под углом 30градусов к горизонту, автомобиль увеличивает скорость до 30м/с. какое расстояние проходит машина под уклон? трением пренебречь

👇

Ответ:

vikatormash09

23.07.2020

Если принебречь всеми поторями и считать, что автомобиль имеет скорость V2 = 20м/c на границе между горизонтальным участком и наклонной, то изходя из закона сохранения энергии имеем:

$\frac{mV_1^2}{2}=\frac{mV_2^2}{2}+mgh$ , где h - высота наклонной. Сокращаем на массу и учитываем, что h=L sin30 <=> L=2h;

$\frac{V_1^2}{2}-\frac{V_2^2}{2}=2gL$

$\frac{V_1^2-V_2^2}{4g}=L=\frac{30^2-20^2}{40}=12,5m$

4,4(87 оценок)

Открыть все ответы

Ответ:

panda365

23.07.2020

Решим задачу строго так, как она поставлена, без пренебрежений по отношению к изменению плотности воздуха, в модели идеального газа, которая хорошо оправдывается именно при нормальных условиях в диапазоне комнатных температур, используя хорошо известные молярные: изобарную ( P = const

) среднюю теплоёмкость сухих компонент воздуха, равную $c_{p-cyx} \approx \frac{7}{2}R$ , и изобарную теплоёмкость пара, равную $c_{p-nap} \approx 4R$ , поскольку сухая компонента воздуха преимущественно двухатомная, а пар – трёхатомный.

Обозначим:

$\psi$ – количество вещества СУХИХ КОМПОНЕНТ ВОЗДУХА.

$\mu \approx 18$ г/моль $, \nu , \rho$ и $\eta$ – молярная масса, количество вещества, парциальная плотность ВОДЯНОГО ПАРА и относительная влажность.

$\rho_o$ – парциальная плотность НАСЫЩЕННОГО водяного пара.

Индексы [5] – соответствуют температуре $t_5 \approx 15^oC \approx T_5 \approx 288.15 K .$

Индексы [8] – температуре $t_8 \approx 28^oC \approx T_8 \approx 301.15 K .$

Безиндексные параметры относятся к смеси и конечной температуре, либо неизменны.

Для 1-ой порции воздуха можно записать:

$PV_5 = (\psi_5+\nu_5)RT_5 ;$

$\psi_5 + \nu_5 = \frac{PV_5}{RT_5} ;$

Для второй:

$\psi_8 + \nu_8 = \frac{PV_8}{RT_8} ;$

Парциальную плотность пара можно найти непосредственно или через относительную влажность, а через двойное равенство можно выразить и количество вещества:

$\rho_5 = \frac{ \nu_5 \mu }{V_5} = \eta_5 \rho_{o5} ;$

$\nu_5 = \frac{ V_5 \eta_5 \rho_{o5} }{\mu} ;$

$\nu_8 = \frac{ V_8 \eta_8 \rho_{o8} }{\mu} ;$

Запишем теперь уравнений теплового баланса для обеих порций воздуха через молярные изобарные теплоёмкости:

$\Big( \frac{7}{2}R \psi_5 + 4R \nu_5 \Big) (T-T_5) + \Big( \frac{7}{2}R \psi_8 + 4R \nu_8 \Big) (T-T_8) = 0 ;$

$\Big( \frac{7}{2} ( \psi_5 + \nu_5 ) + \frac{1}{2} \nu_5 ) (T-T_5) + ( \frac{7}{2} ( \psi_8 + \nu_8 ) + \frac{1}{2} \nu_8 \Big) (T-T_8) = 0 ;$

$\Big( 7 \frac{PV_5}{RT_5} + \nu_5 \Big) (T-T_5) + \Big( 7 \frac{PV_8}{RT_8} + \nu_8 \Big) (T-T_8) = 0 ;$

$\Big( 7 \frac{PV_5}{RT_5} + \nu_5 + 7 \frac{PV_8}{RT_8} + \nu_8 \Big) T = \Big( 7 \frac{PV_5}{RT_5} + \nu_5 \Big) T_5 + \Big( 7 \frac{PV_8}{RT_8} + \nu_8 \Big) T_8 ;$

Перемножим это уравнение на $PV = RT( \psi_5 + \nu_5 + \psi_8 + \nu_8 ) ;$

$\frac{PV}{R} \Big( 7 \frac{PV_5}{RT_5} + \nu_5 + 7 \frac{PV_8}{RT_8} + \nu_8 \Big) =\\\\= ( \psi_5 + \nu_5 + \psi_8 + \nu_8 ) \Big[ \Big( 7 \frac{PV_5}{RT_5} + \nu_5 \Big) T_5 + \Big( 7 \frac{PV_8}{RT_8} + \nu_8 \Big) T_8 \Big] ;$

Подставим сюда $\psi_5 , \nu_5 , \psi_8$ и $\nu_8 :$

$V \Big( 7\mu P \Big( \frac{V_5}{T_5} + \frac{V_8}{T_8} \Big) + R(V_5 \eta_5 \rho_{o5} + V_8 \eta_8 \rho_{o8} ) \Big) =\\\\= \Big( \frac{V_5}{T_5} + \frac{V_8}{T_8} \Big) \Big( 7 \mu P ( V_5 + V_8 ) + R ( T_5 V_5 \eta_5 \rho_{o5} + T_8 V_8 \eta_8 \rho_{o8} ) \Big) ;$

>>> продолжение на иллюстрациях >>>

Смешали воздух объёмом 5м³ и относительной влажностью 22% при температуре 15°с с воздухом с относите

Смешали воздух объёмом 5м³ и относительной влажностью 22% при температуре 15°с с воздухом с относите

4,6(56 оценок)

Ответ:

sadko77777

23.07.2020

При малом времени соударения изменение импульса шарика будет перпендикулярно плоскости клина (так как сила реакции опоры перпендикулярна плоскости клина). Поэтому составляющая импульса, касательная плоскости клина, не поменяется, а нормальная изменится на Δp. Итак можно записать для новых составляющих, что

$p'_\parallel = p_\parallel = mv\sin\alpha\\
p'_\perp = p_\perp+\Delta p = \Delta p - mv\cos\alpha
$

Кроме того, изменение горизонтальной проекции импульса клина будет равно изменению горизонтальной проекции импульса шарика. Поэтому горизонтальный (и полный, так как вертикального нет) импульс клина после удара равен

$p_k = \Delta p\sin\alpha$

Теперь закон сохранения энергии (удар упругий)

$\frac{mv^2}{2} = \frac{p'_\parallel^2+p'_\perp^2}{2m}+\frac{p_k^2}{2M}\\\\
m^2v^2 = m^2v^2\sin^2\alpha+(\Delta p - mv\cos\alpha)^2 + \frac{m}{M}(\Delta p\sin\alpha)^2\\\\
m^2v^2 = m^2v^2 + \Delta p^2(1+\frac{m}{M}\sin^2\alpha) - 2mv\Delta p\cos\alpha\\\\
\Delta p = \frac{2mv\cos\alpha}{1+\frac{m}{M}\sin^2\alpha}\\\\
v_k = p_k/M = \frac{\Delta p\sin\alpha}{M} = v\frac{m\sin2\alpha}{M+m\sin^2\alpha}$

Заметим, что при массе клина много большей массы шарика вторым слагаемым в знаменателе можно пренебречь, и импульс клина после удара будет равен mv*sin 2α, что означает, что угол отражения шарика равен углу падения (как и должно быть для абсолютно упругого удара о неподвижный клин)

4,4(20 оценок)

Это интересно:

Компьютеры-и-электроника

07.02.2023

Как записать DVD диск: подробное руководство...

Кулинария-и-гостеприимство

23.03.2020

Простой и вкусный рецепт вегетарианской лазаньи, который вы полюбите...

Хобби-и-рукоделие

17.12.2021

Как починить молнию, если бегунок полностью соскочил...

Дом-и-сад