Так как аргон одноатомный газ, то средняя кинетическая энергия атома Ek=3*k*T / 2 . ( k - постоянная Больцмана =1,38*10^(-23) Дж / K, T - абсолютная температура =17+273=290К. , Еk- средняя кин. энергия молекулы) . Подставим и вычислим Еk=3*1,38*10^(-23) *290 / 2 =600,3*10^(-23) Дж. Ек=6*10^(-21)Дж ( примерно).
2.N=n*V p=nkT температуру переводим в Кельвины 273+20=293К. n=p/kT находим N1 N2 и сравниваем числовые значения. 4.Средняя энергия молекул прямо пропорцилнальна абсолютной температуре, т. е. при повышении от 37 до 40 С она увеличивается менее чем на процент. С другой стороны, кинетическая энергия молекул пропорцинальная квадрату скорости - поэтому при повышении энергии на процент скорость увеличится в корень из 1,01раз, т. е. на полпроцента. Если не лениво - можно точные числа подставить.
Задачу разобьем на несколько частей (процессов) и начнем с последней.1. Движение бруска по шероховатой горизонтальной поверхности.Пусть υ2 — это скорость бруска сразу после удара. Пройденный путь s найдем, используя закон сохранения энергии. За нулевую высоту примем высоту поверхности, по которой движется брусок (рис. 1). Работа силы тренияA=ΔE=E−E0,где A=−Ftr⋅s,Ftr=μ⋅N=μ⋅M⋅g,E=0,E0=M⋅υ222. Тогда−μ⋅M⋅g⋅s=−M⋅υ222,s=υ222μ⋅g.(1) 2. Столкновение тела и бруска.Пусть υ — это скорость тела перед ударом, υ1 — скорость тела после удара. Так как удар упругий, то для нахождения скорости бруска υ2 воспользуемся законами сохранения энергии и импульса. За нулевую высоту примем высоту поверхности, на которой находится брусок, ось 0Х направим по направлению скорости υ (рис. 2). Запишем законы:m⋅υ22=m⋅υ212+M⋅υ222,m⋅υ→=m⋅υ→1+M⋅υ→2,m⋅υ2=m⋅υ21+M⋅υ22,m⋅υ=m⋅υ1x+M⋅υ2 (направление скорости υ1 мы не знаем). Решим систему двух последних уравнений:υ1x=υ−M⋅υ2m,m⋅υ2=m⋅(υ−M⋅υ2m)2+M⋅υ22,m⋅υ2=(m⋅υ2−2M⋅υ⋅υ2+M2⋅υ22m)+M⋅υ22,M2⋅υ22m+M⋅υ22=2M⋅υ⋅υ2,υ2⋅(Mm+1)=2υ,υ2=2m⋅υM+m.(2) 3. Движение тела на нити.Будем так же использовать закон сохранения энергии. За нулевую высоту примем нижнее положение тела (рис. 3). Внешних сил нет, поэтомуE=E0,m⋅g⋅h0=m⋅υ22,где h0 = BC = AC – AB = l⋅(1 – cos α) (см. рис. 3). Тогдаg⋅l⋅(1−cosα)=υ22,υ=2g⋅l⋅(1−cosα)−−−−−−−−−−−−−−√.(3) Подставим уравнение (3) в (2), а затем в уравнение (1). В итоге получаем:υ22=(2mM+m)2⋅2g⋅l⋅(1−cosα),s=(2mM+m)2⋅2g⋅l⋅(1−cosα)2μ⋅g=4m2⋅l⋅(1−cosα)μ⋅(M+m)2.
t=12 c F=5,5 10⁵*42/12=19,25 10⁵ H.
v=150=42 м/с
F-?