Мальчик крутит на нитке небольшой шарик, шарик движется равномерно по кругу в вертикальной плоскости. В некоторый момент нить рвется, и шарик летит вертикально вверх. Найдите максимальную высоту подлета шарика, если длина нити равна 20 см, а шарик при вращении делал 12 оборотов за 5 секунд. Считать, что шарик оторвался на высоте 1 м.
Время 1 оборота=Т=5/12=0,417 с
Vo=2πR/T=2π*0,2/0,417=0,96π (около 3 м/с)
h=(V²-Vo²)/(-2g)=Vo²/2g (V=0)
h=π²*0,96²/20=10*0,92/20=0,46 м - высота, на которую взлетел шарик от места отрыва. (π²≈10)
Т.к. он оторвался на высоте 1 м, то
ответ: 1,46 м.
Объяснение:
Дано:
ν = 1 моль
i = 3 - (число степеней свободы одноатомного газа)
<Vкв₁> = 350 м/с
<Vкв₂> = 380 м/с
p - const
A = 292 Дж
M - ?
1)
Учтем, что среднеквадратичная скорость:
<Vкв> = √ (3·R·T/M)
Возведем в квадрат:
<Vкв>² = 3·R·T/M
Тогда температура:
T₁ = <Vкв₁>² ·M / (3·R)
T₂ = <Vкв₂>² ·M / (3·R)
Разность температур:
ΔT = T₂ - T₁ = (<Vкв₂>² - <Vкв₁>²) ·M / (3·R)
Чтобы не загромождать решение, вычислим:
ΔT = (380² - 350²) ·M / (3·8,31) ≈ 878·M (К) (1)
2)
Работа при изобарном процессе:
A = ν·R·ΔT
или, с учетом результата (1)
A = 878·ν·R·M
Молярная масса:
M = A / (878·ν·R) = 292 / (878·1·8,31) ≈ 40·10⁻³ кг/моль (похоже на Ar (аргон))
I1=U/R1=15/2000=7.5 мА
I2=U/R2=15/3000=5 мА
I=I1+I2=5+7,5=12,5 мА
Rob=U/I=15/12.5*10^-3=1.25 кОм