ДАНО:
Ho=500 м
V1= 180 км/ч=50 м/с
V2= 24 км/ч=20/3 м/с = 6.67 м/с
п=10 м/с2
L - ?
Решения
скорость падения вымпела имеет ДВЕ составляющих
горизонтальная Vxo=V1= 50 м/с
вертикальная Vyo= 0 м/с
понятно, что вымпел будет падать вертикально до высоты h=0м некоторое время t , найдем время
положительное направление оси ОХ - ВВЕРХ
h=Ho -Vyo*t -gt^2/2 ; h=0м ;Vyo= 0 м/с
gt^2/2 = Ho
t = √ (2Ho/g)
За это же самое время вымпел должен встретится с теплоходом в точке падения
горизонтальная скорость сближения V=V1+V2
тогда расстояние до сброса вымпела
L =V*t= (V1+V2)*√ (2Ho/g)
подставми значения из условия
L = (50+20/3)*√ (2*500/10) = 566.67 м = 0.57 км
проверим единицы измерения
(м/с+м/с) √ (м/м/с2) =м/с √с^2 = м/с *с = м
смесь газов с той же температурой.
процесс изотермический
Т =20 С = (20+273) = 293 К
V1=6л
V2=4л
V=4+6=10л
Pв1=300 кПа
Ра1=500 кПа
R= 8.31 Дж/моль*К
µ1 = 0.002 кг/моль
µ2 = 0.014 кг/моль
P - ? давление смеси
Þ - ? плотность смеси
РЕШЕНИЕ
водород
Pв1*V1 = Pв2*V
Рв2 = Pв1*V1 / V =300 кПа* 6л /10л=180 кПа
азот
Pа1*V2 = Pа2*V
Ра2 = Pа1*V2 / V =500 кПа* 4л /10л=200 кПа
По закону Дальтона о суммарном давлении газа
P=Рв2+Ра2=180+200=380 кПа
масса водорода mв = Pв1*V1*µ1/RT
масса азота mа =Pа1*V2*µ2/RT
масса смеси M=mв+mа = 1/RT (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2)
плотность смеси Þ=M / V =1/RTV (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2)
Þ =1/(8.31*293*10*10^-3) (300*10^3*6*10^-3*0.002 +500*10^3*4*10^-3*0.014)=1.298 кг/м3
ОТВЕТ
давление 380 кПа
плотность 1.298 кг/м3 = 1.3 кг/м3