Дано : V = 0.08 м³ Из таблицы плотности в учебнике : ρ воды = 1000 кг/м³ ρ чугуна = 7000 кг/м³ Ускорение свободного падения : g ≈ 9,8 Н/кг Найти : F - ? Решение. Вес чугунной балки в воздухе : Р = Fт = mg m = ρ чугуна * V Р = ρ чугуна * V *g Архимедова сила: Fa =ρ воды * V * g Cила , которая удерживает балку в воде: F = Р - Fa Объединим формулы: F = ρ чугуна * V * g - ρ воды * V * g Упростим, вынесем общий множитель (Vg): F = V * g * (ρ чугуна - ρ воды) Подставим значения: F = 0,08 * 9,8 * (7000 - 1000 ) = 0,784*6000=4704 Н
Скорость молекулы в газе можно взять из справочника. Или посчитать из формулы молекулярно - кинетической теории:
Е = (3/2) кТ (1), где Е средняя кинетическая скорость молекул, к - постоянная Больцмана, Т - температура газа в Кельвинах.
Средняя кинетическая энергия движения молекул равна также
Е = mV^2 /2 (2)
Приравнивая (1) и (2) получим
V = sqrt (3кЕ/m), где V - среднеквадратичная скорость движения молекул газа, m - масса молекулы, sqrt - корень квадратный
Собственно дальше все-равно надо взять из справочника постоянную Больцмана и массу молекулы, скажем азота.
Можно еще немного потянуть с ответом и выразить массу молекулы через молярную массу:
m = мю /Nа, где мю - молярная масса, Na - число Авогадро. Учитывая так же, что к = R/Nа, где R - универсальная газовая постоянная
V = sqrt (3RT/мю)
Дальше все-равно надо брать значения постоянных из справочника. После подстановки цифр получаем скорость молекул азота равна примерно 500 м/сек при комнатной температуре.
Первая космическая скорость составляет 7,9 км/сек.
Таким образом, скорость движения ракеты, выводящей спутник на орбиту земли примерно в 15 раз выше среднеквадратичной скорости молекул газа при комнатной температуре.
V = 0.08 м³
Из таблицы плотности в учебнике :
ρ воды = 1000 кг/м³
ρ чугуна = 7000 кг/м³
Ускорение свободного падения :
g ≈ 9,8 Н/кг
Найти : F - ?
Решение.
Вес чугунной балки в воздухе :
Р = Fт = mg
m = ρ чугуна * V
Р = ρ чугуна * V *g
Архимедова сила:
Fa =ρ воды * V * g
Cила , которая удерживает балку в воде:
F = Р - Fa
Объединим формулы:
F = ρ чугуна * V * g - ρ воды * V * g
Упростим, вынесем общий множитель (Vg):
F = V * g * (ρ чугуна - ρ воды)
Подставим значения:
F = 0,08 * 9,8 * (7000 - 1000 ) = 0,784*6000=4704 Н
ответ: F= 4704 Н.
Е = (3/2) кТ (1), где Е средняя кинетическая скорость молекул, к - постоянная Больцмана, Т - температура газа в Кельвинах.
Средняя кинетическая энергия движения молекул равна также
Е = mV^2 /2 (2)
Приравнивая (1) и (2) получим
V = sqrt (3кЕ/m), где V - среднеквадратичная скорость движения молекул газа, m - масса молекулы, sqrt - корень квадратный
Собственно дальше все-равно надо взять из справочника постоянную Больцмана и массу молекулы, скажем азота.
Можно еще немного потянуть с ответом и выразить массу молекулы через молярную массу:
m = мю /Nа, где мю - молярная масса, Na - число Авогадро. Учитывая так же, что к = R/Nа, где R - универсальная газовая постоянная
V = sqrt (3RT/мю)
Дальше все-равно надо брать значения постоянных из справочника. После подстановки цифр получаем скорость молекул азота равна примерно 500 м/сек при комнатной температуре.
Первая космическая скорость составляет 7,9 км/сек.
Таким образом, скорость движения ракеты, выводящей спутник на орбиту земли примерно в 15 раз выше среднеквадратичной скорости молекул газа при комнатной температуре.