1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
Дано V=30 л=30*10^-3 м³ m1=28 г =28*10^-3 кг M1=28*10^-3 кг/моль m2=16 г = 16*10^-3 кг M2=32*10^-3 кг/моль p=125*10³ Па. T-? Решение. p=(m1+m2)RT/(MV) (1), где М- молярная масса смеси. Поскольку V и Т не меняются, имеем: для азота: p1=m1RT/(M1V), для кислорода: p2V=m2RT/(M2V), Так как p=p1+p2 (закон Дальтона), то (m1+m2)RT/(MV)=m1RT/(M1V)+ m2RT/(M2V), (m1+m2)/M=m1/M1+ m2/M2, (m1+m2)/M=(m1M2+ m2M1)/(M1M2), M=(m1+m2)*M1M2/(m1M2+ m2M1). Из (1) имеем T=pMV/((m1+m2)R). Подставим М: T=p(m1+m2)*M1M2V/((m1+m2)R(m1M2+ m2M1)), T=p*M1M2V/(R(m1M2+ m2M1)), Т= 125*10^3*28*10^-3*32*10^-3*30*10^-3/(8,31*(28*10^-3*32*10^-3+16*10^-3*28*10^-3)) = 3360000*10^-6/(8,31*(896*10^-6+448*10^-6)) = 3,36/(11169*10^-6) =3,36/0,011=305 К. ответ: 305 К.
кг
м
°
кг
м/с
м/с
,
°
===
F=m*a
a=F/m=3/0.1=30 м/с2