Маховик в виде сплошного диска радиусом r = 20 см вращается, делая n
= 360 об/минотносительно оси, проходящей через центр диска, перпендикулярно
его плоскости. Под действием постоянного тормозящего момента М = 0,38
Н·мон останавливается, сделав 60 оборотов. Найдите массу диска.
P = n k M V^2 / 3R => n = 3 R P / k M V^2 = 3*8,31*10^4 / 1,38*10^-23*2*10^-3*64*10^4=24,93*10^4 / 176,64*10^-22 = 0,141*10^26 мол-л/м^3
2. n = N / V; N = m / m0; m0 = M / Na
n = p Na / M = 0,13*6*10^23 / 32*10^-3 = 0,0243*10^26 мол-л/м^3
3. Ek=3/2 * k T; V^2= 3RT / M => T = M V^2 / 3R
Ek = 1,5 k M V^2 / 3R = 1,5*1,38*10^-23*32*10^-3*25*10^4 / 3*8,31 = 1656*10^-22 / 24,93 = 66,425*10^-22 Дж
4. P = 2/3 * Ek n = 2*5*10^-23*16*10^25 / 3 = 53,3*10^2 Па
V = 15*10⁻⁶ м³
ρ = 2700 кг/м³
ρ₁ = 1000 кг/м³
g = 10 Н/кг
Найти: F - ?
Допустим, что в качестве камня рассматривается гранит
с плотностью ρ = 2700 кг/м³
Тогда вес камня (сила тяжести, действующая на камень):
P = Fт = mg = ρVg = 2700*15*10⁻⁶*10 = 0,405 (H)
На камень, погруженный в воду действует выталкивающая сила, численно равная весу воды в объеме камня:
Fa = ρ₁gV = 1000*10*15*10⁻⁶ = 0,15 (H)
Сила, которую надо приложить к камню, чтобы удержать его в воде:
F = P - Fa = 0,405 - 0,15 = 0,255 (H)
ответ: 0,255 Н.