Два шарика начали одновременно и с одинаковой скоростью двигаться по поверхностям имеющим форму выпуклой и вогнутой полуокружностей с равными радиусами. Вывести формулу зависимости скорости от времени в обоих случаях. трением пренебречь.

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

1)Согласно формуле гидростатического давления (давление жидкостей): P=ρ*g*h где ρ - плотность вещества (кг/м³), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²). h - высота столба жидкости (м). 

Вычислим: плотность воды p = 1000 кг/м³.

P=1000*9,8*50=490 КПа.

2)Силы которые давят на поршень пропорциональны площадям.

F1/F2=S1/S2
Сила воздействия на поршень равна весу гири.
F1=P1=m1*g
F2=P2=m2*g
подставляем формулу веса 
m1*g/m2*g=S1/S2
m1/m2=S1/S2
находим вес второй гири
m2=m1*S2/S1
m2=4кг * 200см2 / 20см2=40кг