Точечный источник света расположен на расстоянии 0,9 м от диска. Тень от этого диска падает на экран, который располагается на расстоянии 0,8 м. Экран начинают удалять со скоростью 4 см/с. Через какое время площадь тени на экране увеличится в 3 раз(-а)?
ответ (округли до целого числа): ? с.
Дано:
Т=290К
р=0,8*10^6Па
k=1,38*10^-23Дж\к
найти:(Е) и n.
Основное ур-ние молекулярно-кинетической теории газов
p=1\3n*m0*(Vкв)^2
где (Vкв)^2-средняя квадратичная скорость молекул, n-концентрация молекул, m0-масс одной молекулы.
p=2\3n*(m0* (Vкв)^2\2) =2\3n* (Е),
где (Е)-средняя кинетическая энегрия движения молекул.Отсюда
(Е)=2\3*p\n (1)
другая формула для определениядавления газа
p=n*k*T (2)
где к-постаянная Больцмана,Т-абсалютная температура газа
определим из ур-ия 2 концентрацию молекул газа:
n=p\k*T
n=0,8*10^6\1,38^-23*290 приблизительно равно 2*10^26(1\м^3)
подставляя в ур-е 1 найденное значение,находим среднюю кинетическую энергию движения молекул:
(E)=3\2*0,8*10^6\2*10^26=0,6*10^-20 (Дж)
Скорость после взаимодействия V1≅4.4 м/c
Объяснение:
Закон сохранения импульса. В замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия.
Имеем замкнутую механическую систему, состоящую из следующих физических тел: мальчик на велосипеде, рюкзак, которые взаимодействуют между собой, и на них не действуют никакие внешние силы. Действие силы тяжести скомпенсировао силой реакции опоры, т.е. равнодействующая этих сил равна 0, мальчик перестал вращать педали - т.е. перестал воздействовать силой тяги на велик, а действие силы трения и сопротивления воздуха мы можем не учитывать, т.к. считаем, что взаимодействие мальчка на велосипеде с рюкзаком произошло мгновенно. Итак считаем, что система замкнута, а следовательно в ней работае закон сохранения импульса.
Запишем:
M*V=(M+m)*V1, где
M - масса мальчика с велосипедом, кг
V - скорость мальчика на велосипеде, м/с
m - масса рюкзака, кг
V1 - скорость мальчика на велосипеде после подхватывания рюкзака, кг
V1=M*V/(M+m);
V1=M*V/(M+m).
Подставим численные данные:
V1=70*5/(70+10)=(70/80)*5=7/8 *5≅4.4 м/c