Гена решил попробовать определить внутренний объём надутого воздушного шарика наполнить его водой и измерить объём этой воды. Выяснилось, что надуть шарик водой не
так-то просто, поскольку он не растягивается под её весом. Поэтому Гена начал заливать в
шарик воду через вертикальную трубку, как показано
как показано на рисунке. Известно, что
минимальное дополнительное давление, которое нужно создать для надувания шарика,
составляет 10 кПа. Какой минимальной длины трубку надо взять Гене для того, чтобы
исполнить свой план? Плотность воды 1000 кг/м".
Скорость утечки: 1,1*10^8 м³/с⇒ за три часа утечет 1,1*10^8*1080=11,88*10^10 кубометров.
Дальше уравнение p=nkT
T=20+273 (в Кельвины) =293 К
p=101 325 Па (760 мм рт. ст., нормальная атмосфера) (но можешь взять просто 100 кПа)
концентрация n=N/V, где N - искомое число молекул, V - найденный выше объем
k- постоянная Больцмана 1,38*10^(-23) Дж/К
p=N/V*kT⇒N=pV/kT
У меня ответ вышел примерно 3*10^36 молекул, но в расчетах могла ошибиться. Формулы точно правильные
Изначально сила натяжения нити равна силе тяжести, действующая на первый шарик N = mg. При поднесении точно под первый шарик заряда в -5мкКл шарики начинают взаимодействовать. Так как заряды разноименные, то сила, действующая со стороны второго шарика на первый направлена вниз. И теперь сила натяжения становится больше на силу кулоновского взаимодействия, т.е. на F = k|q1||q2|/L^2, где k=const
Итого сила натяжения Т = N + F = mg + k|q1||q2|/L^2
Подставим числа, переведя все данные в систему СИ
Т = 0,036*10 + 9*10^9 *5*6*10^-12/0,25 = 0,36 + 270*10^-3/0,25 = 0,36+1,08
T = 1,44 Н