На дне сосуда, откачиваемого до высокого вакуума, наморожен плоскопараллельный слой льда толщиной l = 7 мм, нижняя поверхность которого поддерживается при постоянной температуре t0. Определите эту температуру, если известно, что при откачке сосуда на верхней поверхности слоя льда
установилась температура t1 = −50 ◦C. Теплопроводность льда χ = 5,3 ·
· 10−3 кал/(с · см ·
◦C). Удельная теплота сублимации льда q = 680 кал/г.
В отсутствие откачки давление насыщенного пара надо льдом при температуре t1 = −50 ◦C составляет величину p = 0,03 мм рт. ст..
Объяснение:
Биологические процессы нужно понимать не только поверхностно, наблюдая за ними, но и достаточно глубоко. Механизм биологических процессов можно понять только на молекулярном и внутриклеточном уровне. Здесь зоологам и биологам не обойтись без знания физики и без физической аппаратуры, например электронных микроскопов, с которых была открыта структура ДНК. Также, например, процессы нервной деятельности по сути являются электромагнитными явлениями. Очень многие биологические процессы изучаются на клеточном уровне, а любой живой организм и процессы, происходящие в нем - физические процессы. Например, кровообращение, дыхание и прочее.
Дано:
m = 100 гр = 0,1 кг
k = 0,5 кН/м = 500 Н/м
A = 20 см = 0,2 м
-------------------------------------
Найти:
E - ? υ(max) - ?
Запишем формулы кинетической энергий и потенциальной энергий тела при деформированной пружины:
- Кинетическая энергия
- Потенциальная энергия
Теперь мы используем закон сохранения механической энергий:
- Закон сохранение энергий
Максимальное отклонение равно амплитуде колебания, скорость в этом энергий равно нулю, давайте запишем:
Пусть υ = 0, тогда:
Пусть x = A, следовательно: - Общая формула сохранения механической энергий.
E = 500 Н/м × (0,2 м)²/2 = 500 Н/м × 0,04 м²/2 = 20 Н×м/2 = 10 Н×м = 10 Дж
Максимальная скорость достигается в положений равновесия, при этом его отклонение равно нулю:
Пусть x = 0, тогда: , следовательно мы получим:
υ(max) = 0,2 м × √500 Н/м/0,1 кг = 0,2 м × √500 кг×м/с²/м / 0,1 кг = 0,2 м × √500 кг/с²/0,1 кг = 0,2 м × √5000 1/с² = 0,2 м × √5000 с⁻² ≈ 0,2 м × 70,71 с⁻¹ ≈ 14,142 м/с ≈ 14,14 м/с
ответ: E = 10 Дж, υ(max) = 14,14 м/с