обьем озера: V=10 м·24 км²=10 м·24 000 000 м²=240 000 000 м³ = 24·10⁷ м³.
масса кристаллика: m=10 мг= 0,001 г.
обьем воды в мензурке: V'= 100 см³=0,0001м³.
количество вещества NaCl: v=m/M=0,001 г/58,5г/моль=0,0000171 моль=1,71·10⁻⁵ моль.
число молекул NaCl: N=v·Na=1,71·10⁻⁵ моль·6,02·10²³=1,03·10¹⁹ молекул.
число ионов Na⁺ равно числу молекул NaCl, ведь в этой молекуле нет индексов.
а в мензурке у нас будет во столько раз меньше ионов, чем в озере, во сколько раз обьем озера больше обьема воды в мензурке. можно записать пропорцию:
24·10⁷ м³ - 0,0001м³
1,03·10¹⁹ ионов - х отсюда х=1,03·10¹⁹·0,0001м³÷24·10⁷ м³≈4 288 ионов.
по специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала «квант»
движению тела обычно препятствуют силы трения. если соприкасаются поверхности твердых тел, их относительному движению мешают силы сухого трения. характерной особенностью сухого трения является существование зоны застоя. тело нельзя сдвинуть с места, пока абсолютная величина внешней силы не превысит определенного значения. до этого момента между поверхностями соприкасающихся тел действует сила трения покоя, которая уравновешивает внешнюю силу и растет вместе с ней (рис. 1).
рис. 1.
максимальное значение силы трения покоя определяется формулой
где μ— коэффициент трения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностен; n — сила нормального давления.
когда абсолютная величина внешней силы превышает значение fтр max, возникает относительное движение — проскальзывание. сила трения скольжения обычно слабо зависит от скорости относительного движения, и при малых скоростях ее можно считать равной fтр max.
движению тела в жидкости и газе препятствуют силы жидкого трения. главное отличие жидкого трения от сухого — отсутствие зоны застоя. в жидкости или газе не возникают силы трения покоя, и поэтому даже малая внешняя сила способна вызвать движение тела. сила жидкого трения при малых скоростях пропорциональна скорости, а при больших — квадрату скорости движения.
1. при экстренной остановке поезда, двигающегося со скоростью υ = 70 км/ч. тормозной путь составил s = 100 м. чему равен коэффициент трения между колесами поезда и рельсами? каким станет тормозной путь, если откажут тормоза в одном из n = 10 вагонов? массу локомотива принять равной массе вагона; силами сопротивления воздуха пренебречь.
при торможении ускорение а поезду сообщает сила трения fтр:
где μ — масса всего состава. сила трения представляет собой равнодействующую всех сил трения, действующих на состав (рис. 2), и равна по модулю .
рис. 2.
следовательно,
и .
с другой стороны, . подставляя это значение в выражение для μ, получаем
в том случае, когда не работают тормоза у одного из вагонов, суммарная сила трения, действующая на вагоны и локомотив, равна
где m — масса одного вагона. масса всего состава равна μ = (п + 1)∙m, так что . ускорение поезда в этом случае равно
а тормозной путь равен
А если, допустим, шоссе "поднимается" в горку, то уже относительно начального положения перед горкой автомобиль обладает как кинетической, так и потенциальной энергиями.
При этом, стоит упомянуть, выполняется такой закон сохранения механической энергии (без учета силы трения): Ek = Ep (рассматриваем так: у подножия горки автомобиль обладает кинетической, а на ее верху (при скорости ноль) - потенциальной: вот и получается так, что кинетическая переходит в потенциальную).
С учетом силы трения: Ep = Ek + Aтр, где Aтр - работа силы трения.