Анетта666
17.12.2021 02:06

В лаборатории завода в запаянной колбе из толстого стекла хранилась ртуть. Перед отправкой ртути в производственный цех завода лаборанту было поручено, не вскрывая
колбу, измерить массу ртути. Лаборант определил массу колбы с ртутью и внешний объём
колбы. Измерения дали результат: m = 1,277 кг и V = 200 см3
. Используя справочные данные,
лаборант правильно вычислил массу ртути. Плотность ртути ρр = 13,6 г/см3
, плотность стекла
ρс = 2,5 г/см3.
1) Чему равна масса колбы с ртутью, если её выразить в граммах?
2) Определите массу ртути в колбе, если ртуть заполняла внутреннее пространство колбы
практически полностью.
3) Во сколько раз масса ртути больше массы пустой колбы? Округлите до сотых.
Напишите полное решение этой задачи.
ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ
Популярные вопросы:
Ответ:
BOLYUBASH1337
18.02.2023 08:23
Клевая задача. Максимальная скорость будет в итоге складываться из вертикальной и горизонтальной компонент:
v= \sqrt{v_y^2+v_x^2}

Поскольку падение происходит в гравитационном поле, то вертикальная компонента не связана с параметрами капли и зависит только от высоты падения и напряженности поля (ускорения свободного падения), так что с ней все ясно:
mgh=\frac{m}{2}v_y^2 =\ \textgreater \ v_y^2=2gh

Горизонтальная же компонента зависит от силы расталкивания двух частей одной капли. Скорость, приобретенная половинками исходной капли, полностью определит их кинетическую энергию. А по закону сохранения энергии, вся запасенная электростатическая энергия капли разделится между двумя капельками: частично станет их электростатической энергией и частично перейдет в кинетическую (по горизонтальной составляющей скорости). А значит, нам надо найти разность начальной и конечной электростатической энергии. Вот и все.

Начальная энергия капли равна E_0=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}

После разделения капли на две одинаковые их объемчики будут равны половине объема исходной капли, а отсюда находим их радиусы r:
\frac{4}{3}\pi R^3=2\cdot \frac{4}{3}\pi r^3
r=\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }

Энергия распределится поровну, поэтому суммарная электростатическая энергия двух новых капель составит:
E=E_1+E_2=4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}+4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}=4\pi\epsilon_0 r\phi^2

Потенциал маленькой капли зависит от ее заряда и радиуса. Как изменился радиус мы уже знаем, а вот заряд после разделения распределился пополам - части ведь одинаковые. Поэтому
\phi=\frac{1}{2}\frac{R}{r}\phi_0= \frac{ \sqrt[3]{2} }{2} \phi_0

Таким образом, кинетическая энергия, связанная с горизонтальной компонентой скорости, равна
E_k=\frac{m}{2}v_x^2=E_0-E=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}-4\pi\epsilon_0 r\phi^2=4\pi\epsilon_0(R\frac{\phi_0^2}{2}-\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }\frac{ (\sqrt[3]{2})^2 }{4}\phi_0^2)

E_0-E=4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})

m=\rho V=\rho \frac{4}{3}\pi R^3 - суммарная масса двух частей, разумеется равна массе исходной капли.

Отсюда
v_x^2=\frac{2}{\rho \frac{4}{3}\pi R^3}4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})=\frac{6}{\rho R^2}\epsilon_0\phi_0^2(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})

v_x^2=\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})

Окончательно,
v= \sqrt{v_y^2+v_x^2} = \sqrt{2gh+\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})}
0,0(0 оценок)
Ответ:
Topceev21
12.01.2020 16:00
Юзаем закон сохранения импульсаp(1) = p(2)p(1) - импульс человекаp(2) импульс человека с лодкойm(1) - масса человекаm(2) масса лодкиv(1) - скорость человека Находим импульс человекаp(1) = m(1)v(1) = 70 кг * 6 м/c = 420 кг * м/сЧеловек и лодка образуют систему (m(1) + m(2)), значит m(1)v(1) = (m(1) + m(2)) * v(2) = m(общ) * v(2)m(общ) = m(1) + m(2) = 70 кг + 35 кг = 105 кг420 кг * м/с = 105 кг* vВыразим из формулы p(1) =  m(общ) * v(2) нашу неизвестную скоростьv(2) = 420 кг * м/с / 105 кг = 4 м/с 
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота