Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку масссой 400кг и содержит 100кг гелия. Какой груз он может удержать в воздухе на высоте где температура воздуха 17 град( по цельсию), а давление 1⋅105 ПА
Fт, действующая на оболочку с грузом (mо+mг-масса оболочки с грузом) и гелий (m- масса гелия) уравновешивается Fa (m+mо+mг)⋅g=Fa Fa=ro⋅V⋅g=mв⋅g
(m+mо+mг)⋅g=mв⋅g m+mо+mг=mв (1) из уравнения Менделеева-Клапейрона выразим массу: m=p⋅V⋅МR⋅T Отношение масс гелия и воздуха равно отношению их молярных масс, т.к. мы рассматриваем равные объемы газов при равных условиях. mвm=МвМг Из этого уравнения можем найти массу воздуха, имеющего объем шара, и подставив его в уравнение (1) массу груза.
Путь, пройденный за 4-ую секунду можно найти через разность координаты тела в 4-ую секунду и координаты тела в 3-ью секунду. При t=3 уравнение координаты выглядит так : x1=4.5a При t=4 : x2= 8a. ( ибо V начальная равна нулю, координата начальная равна нулю x=x0+V0t+at^2/2 ) По условию у нас x1-x2=7 метров 8a-4.5a=3.5a=7 a=7:3.5=2 м/c^2 Ну а дальше мы находим путь за 10 секунд. x=2*10^2/2=100 метров Скорость вычисляется по формуле : V(t)=Vo+at Vo равно нулю по условию ( из состояния покоя же ) Подставляем сюда наши 10 секунд ( потому что 10-ая секунда начинается, когда на секундомере уже идёт 9-ка, это очевидно => конец очень близок к отметке 10 секунд, значит можно смело брать 10 секунд ) V(10)= 2*10=20 м/c ответ: 100 метров; 20 м/c.
Fт, действующая на оболочку с грузом (mо+mг-масса оболочки с грузом) и гелий (m- масса гелия) уравновешивается Fa
(m+mо+mг)⋅g=Fa
Fa=ro⋅V⋅g=mв⋅g
(m+mо+mг)⋅g=mв⋅g
m+mо+mг=mв (1)
из уравнения Менделеева-Клапейрона выразим массу:
m=p⋅V⋅МR⋅T
Отношение масс гелия и воздуха равно отношению их молярных масс, т.к. мы рассматриваем равные объемы газов при равных условиях.
mвm=МвМг
Из этого уравнения можем найти массу воздуха, имеющего объем шара, и подставив его в уравнение (1) массу груза.
При t=3 уравнение координаты выглядит так :
x1=4.5a
При t=4 :
x2= 8a.
( ибо V начальная равна нулю, координата начальная равна нулю x=x0+V0t+at^2/2 )
По условию у нас x1-x2=7 метров
8a-4.5a=3.5a=7
a=7:3.5=2 м/c^2
Ну а дальше мы находим путь за 10 секунд.
x=2*10^2/2=100 метров
Скорость вычисляется по формуле : V(t)=Vo+at
Vo равно нулю по условию ( из состояния покоя же )
Подставляем сюда наши 10 секунд ( потому что 10-ая секунда начинается, когда на секундомере уже идёт 9-ка, это очевидно => конец очень близок к отметке 10 секунд, значит можно смело брать 10 секунд )
V(10)= 2*10=20 м/c
ответ: 100 метров; 20 м/c.