Момент инерции всей сферы вращается с угловой скоростью 5 кг * м2 и 10 рад / с. Как долго он останавливается под действием тормозного момента 20н * м?

Таблица

h, см     l, см     F тяж, Н     F тяги, Н     А полез, Дж     А затр, Н     КПД, %

 10         50           6                3                    0,6                   1,5               40    

a) Формула механической работы

A = Fs, где А - работа, F - сила и s - пройденный путь

b) Полезная работа

А полез = F тяж · h = 6 · 0.1 = 0.6 (Дж)

с) Работа, совершённая при движении тела по наклонной плоскости

А затр = F тяги · s = 3 · 0.5 = 1.5 (Дж)

d) Коэффициент полезного действия

η = А полез : А затр · 100% = 0,6 : 1,5 · 100% = 40%

Температура по какой шкале? Цельсия или Кельвина? Буду считать Цельсия,
т. е. Т = 273 + 7 = 280 К
Из формулы p = nkT => n = p / (kT) - концентрация молекул в сосуде
С другой стороны n = N / V, где N - число молекул, V - объем сосуда
N = n*V = pV / (kT), найдем среднюю скорость движения молекул
v = КОРЕНЬ(3RT/M), R - универ. газов. постоянная, М - мол. масса азота
λ = КОРЕНЬ^3(V/N) - длина свободного пробега молекулы азота,
λ = КОРЕНЬ^3(kT/p),
s = v*t = КОРЕНЬ(3RT/M)*t - путь молекулы за 1 с, t = 1 с,
число столкновений z = s / λ =  КОРЕНЬ(3RT/M)*t : КОРЕНЬ^3(kT/p) =
=  КОРЕНЬ(3*8,31 Дж*моль/К*280 К/28*10^-3 кг/моль)*1 с : КОРЕНЬ^3(1,38*10^-23 Дж/К*280 К / 2*10^5 Па) = 2,98 / 2,68*10^-9 =
= 1,11*10^9