Контрольная работа №4 по теме: "Работа. Мощность. Энергия"
Вариант 2.
1. Выразите в основных единицах измерения:
50 кНм; 240 мг; 7 МДж; 0,005 кВт.
2. Какой выигрыш в работе позволяет получить неподвижный блок? ответ обоснуйте.
3. Определите силу, приложенную к большему плечу уравновешенного рычага, если оно больше меньшего в 3 раза. К меньшему приложена сила 90 Н.
4. Определите потенциальную энергию яблока массой 200 г, висящего на вершине трехметровой яблони.
5. Определите мощность автомобиля, если за 4 мин он переместился на расстояние 5 км, развивая силу тяги 2,4 кН.
6. Ящик с яблоками массой 24 кг подняли при неподвижного блока на высоту 5 м, действуя на веревку с силой 250 Н. Вычислите КПД установки
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
расстояние между искусственным спутником и центром Земли = 6957 км
сила притяжения между Землей и искусственным спутником = 624 Н
Объяснение:
радиус Земли - это расстояние от центра Земли до ее поверхности
R = радиус Земли + расстояние над поверхностью = 6380 + 577 = 6957 км
Сила притяжения F = G × M × m / R**2
G - гравитационная постоянная = 6,67 × 10**(-11) Н × м**2 / кг**2
M - масса Земли,
m - масса спутника
R = 6957 км = 6957 × 10**3 м = 6,957 × 10**6 м
F = 6,67 × 10**(-11) × 5,88 × 10**(24) × 77 / (6,957 × 10**6)**2 = 62,4 × 10 = 624 Н