Объяснение:
Sк=0,0012м²
m=6000т
Pп - ?
Давление оказываемое на рельсы
Р=F/S,
Здесь ,
Сила тяжести
F=mg,
g=10н/кг
m1=6000т общая масса поезда . Считаем что состав состоит из n=100 четырёхосных вагонов с массой m2=m1/n=6000/100=60т
У вагона 8 колес. Тогда площадь соприкосновения колес с рельсами.
S1=Sk×8=0,0012×8=0,0096м²,
Сила тяжести 1 вагона
F=m2×g=60×10=600кН ,
Давление оказываемое колёсами на рельсы 1 вагона:
P=F/S1=600/0,0096=62500кПа=62,5 МПа ,
Давление оказываемое колёсами на рельсы составом из 100 вагонов.
Рп=62,5×100=6250 МПа
т. е. Т = 273 + 7 = 280 К
Из формулы p = nkT => n = p / (kT) - концентрация молекул в сосуде
С другой стороны n = N / V, где N - число молекул, V - объем сосуда
N = n*V = pV / (kT), найдем среднюю скорость движения молекул
v = КОРЕНЬ(3RT/M), R - универ. газов. постоянная, М - мол. масса азота
λ = КОРЕНЬ^3(V/N) - длина свободного пробега молекулы азота,
λ = КОРЕНЬ^3(kT/p),
s = v*t = КОРЕНЬ(3RT/M)*t - путь молекулы за 1 с, t = 1 с,
число столкновений z = s / λ = КОРЕНЬ(3RT/M)*t : КОРЕНЬ^3(kT/p) =
= КОРЕНЬ(3*8,31 Дж*моль/К*280 К/28*10^-3 кг/моль)*1 с : КОРЕНЬ^3(1,38*10^-23 Дж/К*280 К / 2*10^5 Па) = 2,98 / 2,68*10^-9 =
= 1,11*10^9