При движении автомобиля увеличивается сила сопротивления за счет сопротивления воздуха. Создается избыточное давления воздуха на плакат Δp.
За t = 1 с на плакат набегает объем воздуха V = L * S, где L = v * t => V = v * t * S
S = 2 м², L - длина столба воздуха
F₀ * Δt = m₀ * (v - (-v)) закон сохранения импульса для одной молекулы при ударе о плакат (F₀ - сила удара одной молекулы воздуха, m₀ - масса одной молекулы, удар считаем абсолютно упругим)
F₀ * N *Δt = 2 * m₀ * v * N - суммарный удар N молекул за 1 с, N - число молекул в слое V = v * t * S
F₀ * N = Fc - сила сопротивления воздуха
Fc * Δt = 2*m₀ * v * N, m₀ = m / N, m - масса газа в объеме V
Fc = 2 * m *v* N / (N *Δt) = 2 * m * v / Δt
Fc = 2 * ρ * V * v / Δt = 2 * ρ * v * t * S * v / Δt, t и Δt можно сократить
Fc = 2 * ρ * S * v²
Fc = Fтяги - при равномерном движении
P = Fтяги * v - мощность двигателя
Q/t = q * Vт - секундный расход топлива, Vт - секундный объем сгорающего топлива
2 * ρ * S * v² * v = q * Vт => Vт = 2 * ρ * S * v³ / q
Vт = 2 * 1,29 кг/м³ * 2 м² * (15 м/с)³ / 33*10⁶ Дж/л ≈ 5,28*10⁻⁴ л/с
T = Δr / v - время прохождения пути Δr = 100 км
T = 10⁵ м / 15 м/с = 6,67*10³ с
Vт * T - дополнительный расход топлива на 100 км
Vт * T = 5,28*10⁻⁴ л/с * 6,67*10³ с ≈ 3,5 л - дополнительный расход топлива на 100 км пути
вспоминаем уравнение движения материальной точки
x(t)=x₀+v₀ₓt+aₓt²/2
теперь сопоставляешь
получается, что x₀=5 - это начальная координата
v₀ₓ=2 - проекция начальной скорости
aₓ=-0.8 - проекция ускорения
Молодец, теперь вспоминай формулу скорости
vₓ=v₀ₓ+aₓt
теперь пишешь формулу зависимости скорости от времени
vₓ(t)=2-0,8t
теперь находишь координату точки через 2с - подставляешь в формулу x(t) вместо t число 2
x(t=2)=5+2*2-0,4*2²=5+4-0,4*4=9-1,6=7,4 м
подставляешь теперь в формулу зависимости скорости от времени t=2
vₓ(t=2)=2-0,8*2=2-1,6=0,4 м/c
Удачи!!
V=1*10⁻³ м³
N₁=1.5*10^22
N₂=10*10^22
p₀=10⁵ Па
Nₐ=6.02*10²³ моль⁻¹
р₁-?
р₂-?
Т-?
Решение
Закон Дальтона : р₀=р₁+р₂, р₁=р₀-р₂
Закон Клайперона-Менделеева:
pV=νRT, ν=N/Nₐ
pV=NRT/Nₐ
Для азота закон:
p₁V=N₁RT/Nₐ <>p₁/N₁=RT/VNₐ
Для кислорода:
p₂V=N₁RT/Nₐ <>p₂/N₂=RT/VNₐ
Т.к. RT/VNₐ=const, поэтому p₁/N₁=p₂/N₂ <---> (p₀-p₂)/N₁=p₂/N₂
N₂p₀-N₂p₂=N₁p₂
N₂p₀=p₂(N₁+N₂)
p₂=N₂p₀/(N₁+N₂)=10⁵*10²²*10/1.5*10²²+10*10²²≈87*10³ Па
p₁=p₀-p₂=(100-87)*10³=13*10³ Па
Найдем температуру:
p₁V=N₁RT/Nₐ
T=Nₐp₁V/RN₁=6.02*10²³*13*10³*1*10⁻³/8.31*1.5*10²²=63 K
ответ: p₁=13*10³ Па, p₂=87*10³ Па, T=63 K.