Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газов в обоих сосудах одинаковая и составляет =3,15*10^-21 Дж. Определите концентрацию газа в первом сосуде.

Объяснение:

Дано:

ε = 3

ρ / ρ₁ - ?

1)

Пусть сила тяжести шарика равна m·g

Сила притяжения шарика к пластине   F.

Шарик в равновесии, поэтому запишем

m·g = F

ρ·g·V = F            (1)

2)

Заливаем диэлектрик.

Сила тяжести не изменилась.

Сила притяжения стала в ε раз меньше:

F₁ = F / ε.

Кроме того появляется и выталкивающая сила:

Fₐ = ρ₁·g·V

Но шарик по прежнему в равновесии:

m·g = F / ε + ρ₁·g·V   (2)

Тогда, учитывая (1), имеем:

ρ·g·V = ρ·g·V / ε + ρ₁·g·V

ρ = ρ / ε + ρ₁

ρ· (1 - 1/ε) = ρ₁

ρ / ρ₁ = ε / (ε - 1)

ρ / ρ₁ = 3 / 2

Введу обозначения:m_1 - масса пули, m_2 - масса шара, d - длина нити, V_2 - скорость шара после соударения, V_01 - скорость пули до соударения, V_1 - скорость пули после соударения. 
Найдем максимальную высоту подъема шара после соударения.
. Затем найдем скорость шара после соударения: согласно закону сохранения энергии . Распишем закон сохранения импульса:. Теперь закон сохранения энергии системы:(это уравнение уже упрощенное). Дальше составляем систему из двух последних уравнений. Система выглядит во вложении(х - V_01, y-V_1). Решаем ее. x=363,93 y=357,38. Нам нужно y. Поэтому скорость пули после соударения равна 357,38 м/с. Все!