Определить повышение температуры газа, занимавшего объём, равный 5,0×10-3 м3 при давлении 2,0×105 па и начальной температуре 290 к, если газ при изобарном расширении со-вершил работу, равную 196 дж.
Для решения данной задачи нам понадобятся законы Ньютона и формула для коэффициента трения.
Сначала мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение:
F = m * a
В данном случае у нас есть сила тяги F, которая равна 17 кН (17 * 10^3 Н), и дана масса троллейбуса m, которая равна 12.5 т (12.5 * 10^3 кг). Нам нужно найти ускорение a.
Подставляя известные значения в формулу, получим:
17 * 10^3 Н = (12.5 * 10^3 кг) * a
Делаем преобразования:
a = (17 * 10^3 Н) / (12.5 * 10^3 кг)
a = 1.36 м/с²
Теперь, чтобы найти коэффициент трения, мы можем использовать третий закон Ньютона, который гласит, что сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу:
Fтр = μ * Fн
У нас дана сила трения Fтр и мы знаем, что Fн равна массе троллейбуса, помноженной на ускорение свободного падения g (9.8 м/с²):
Fтр = μ * (m * g)
Подставляем известные значения:
17 * 10^3 Н = μ * (12.5 * 10^3 кг * 9.8 м/с²)
μ = (17 * 10^3 Н) / (12.5 * 10^3 кг * 9.8 м/с²)
μ ≈ 0.138
Таким образом, коэффициент трения равен примерно 0.138.
Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно знать, как изменяется давление воздуха в цилиндре, когда поршень перемещается.
Из закона Паскаля мы знаем, что давление в жидкости или газе одинаково на всем его объеме и передается во все направления. Это означает, что если мы изменяем объем жидкости или газа, давление в нем тоже изменится.
В нашем случае, когда поршень перемещается на 1/3 влево, объем воздуха в цилиндре уменьшится на 1/3. Давление воздуха в цилиндре обратно пропорционально его объему, поэтому оно должно увеличиться в 3 раза.
Математически это можно представить следующим образом:
Пусть P1 - изначальное давление воздуха в цилиндре (до перемещения поршня), а P2 - новое давление воздуха в цилиндре (после перемещения поршня).
Тогда можем записать отношение давлений:
P2/P1 = V1/V2,
где V1 и V2 - объемы воздуха до и после перемещения поршня соответственно. Заметим, что V1/V2 = (2/3) / (1/3) = 2.
Значит, давление в цилиндре увеличится в 2 раза, если поршень перемещен на 1/3 влево.
Точно таким же образом, можно рассмотреть случай, когда поршень перемещается на 1/3 вправо. В этом случае, объем воздуха в цилиндре увеличится на 1/3, и давление воздуха должно уменьшиться в 3 раза.
Таким образом, при перемещении поршня на 1/3 вправо, давление воздуха в цилиндре изменится в 1/3 раза.
В результате, ответ на задачу будет следующим:
- Если поршень перемещен на 1/3 влево, давление воздуха в цилиндре увеличится в 2 раза.
- Если поршень перемещен на 1/3 вправо, давление воздуха в цилиндре уменьшится в 1/3 раза.
Сначала мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение:
F = m * a
В данном случае у нас есть сила тяги F, которая равна 17 кН (17 * 10^3 Н), и дана масса троллейбуса m, которая равна 12.5 т (12.5 * 10^3 кг). Нам нужно найти ускорение a.
Подставляя известные значения в формулу, получим:
17 * 10^3 Н = (12.5 * 10^3 кг) * a
Делаем преобразования:
a = (17 * 10^3 Н) / (12.5 * 10^3 кг)
a = 1.36 м/с²
Теперь, чтобы найти коэффициент трения, мы можем использовать третий закон Ньютона, который гласит, что сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу:
Fтр = μ * Fн
У нас дана сила трения Fтр и мы знаем, что Fн равна массе троллейбуса, помноженной на ускорение свободного падения g (9.8 м/с²):
Fтр = μ * (m * g)
Подставляем известные значения:
17 * 10^3 Н = μ * (12.5 * 10^3 кг * 9.8 м/с²)
μ = (17 * 10^3 Н) / (12.5 * 10^3 кг * 9.8 м/с²)
μ ≈ 0.138
Таким образом, коэффициент трения равен примерно 0.138.