5. Тіло масою 1 кг вільно падає з висоти 2 м і потрапляє в циліндр на легкорухомий
невагомий поршень. У результаті цього повітря, що перебуває в циліндрі під порш-
нем, дуже швидко стискається. Зміна температури повітря під час стискання ста-
новить 90 °С. Скільки повітря міститься під поршнем?
6. Для опалення в сильні морози звичайної квартири площею 63 м2 на місяць потрібна
приблизно 1 гігакалорія теплоти (1 кал ≈ 4,2 Дж). Така теплота отримується внаслі-
док згорання на теплоелектростанціях природного газу — метану з ККД перетво-
рення енергії екзотермічної реакції в теплоту близько 50 %. Рівняння цієї хімічної
реакції має вигляд: СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q, де Q ≈ 1,33 · 10–18 Дж. Уявімо, що
водяна пара, яка утворилася в результаті спалювання метану, сконденсувалася,
замерзла на морозі й випала у вигляді снігу на даху будинку, що дорівнює за
площею квартирі. Будемо вважати, що густина такого снігу — 100
кг/м3 . Якою буде
товщина h шару снігу, що випав за місяць у результаті цього процесу?
Оборудование: стакан цилиндрической формы, штангенциркуль, секундомер.
Решение.
С секундомера измеряем время t наполнения стакана водой. Затем, используя штангенциркуль, найдем высоту стакана h и диаметр дна стакана d. Тогда объем стакана, а, следовательно, и воды равен
Vв = (πd2/4)h.
Измерим диаметр сечения водопроводного крана dK и рассчитаем площадь сечения крана:
SK = πdK2/4. (1)
Определим скорость течения воды
vв = Vв/(SKt).
Подставив значение SK из уравнения (1), получим
vв = d2h/(dK2t).
Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.
Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону (рис. 1.13.1).