1.Газ сначала нагрели при постоянном давлении Р=200 кПа и затем при постоянном объеме, сообщив ему количество тепла 3,65 МДж. Внутренняя энергия газа изменилась на 3,25 МДж. На сколько изменился объем газа? 2. Определить удельную теплоемкость cv смеси газов, содержащую V1=5л водорода и V2= 3 л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях.
m1 = 2×10-3 кг/моль.
3. К пружине подвешена чашка весов с гирями. При этом период вертикальных колебаний Т1 = 0,5 с. После того как на чашку весов положили добавочные гири, период колебаний стал Т2= 0,6 с. Насколько удлинилась пружина от прибавления этого добавочного груза?

Дано:

dL1 = 0,8 см = 0,008 м

m1 = 4 кг

m2 = 20 кг

g = 10 м/с²

Найти:

dL2 = ?

Сила упругости Fупр. = -k*dL, возникающая в пружине динамометра, уравновешена с силой тяжести Fт = mg, действующей на прикреплённый к крюку груз. Т.е., согласно Третьему закону Ньютона:

Fупр. = - Fт

Модули сил будут равны:

Fупр. = Fт

Тогда

Fупр. = mg

Значит, мы можем узнать значение силы упругости и в случае груза, массой 4 кг, и в случае груза, массой 20 кг:

Fупр.1 = m1g

Fупр.2 = m2g

Далее приравняем жёсткости пружин, т.к. это единственная величина, которая не меняется. Затем выразим искомое dL2 и найдём его:

k = Fупр. / dL - берём модуль, поэтому без минуса

k = k

Fупр.1 / dL1 = Fупр. / dL2

m1g / dL1 = m2g / dL2

dL2 = m2g / (m1g / dL1) = (m2g*dL1) / m1g = (20*10*0,008) / 4*10 = 20*0,08 / 40 = 1,6 : 40 = 0,04 м = 4 см

ответ: 4 см.

Дано: m = 200 г = 0,2 кг, Δl = 4 см = 4∙10–2 м, k = 80 Н/м.
Найти: а2

Решение: В задаче рассматриваются два случая: 1) брусок висит неподвижно (a1 = 0) (рис. 1), 2) брусок начинает двигаться с ускорением a2 (рис. 2). Во всех случаях на брусок действуют сила тяжести (m⋅g) и сила натяжения пружины (Т). Запишите второй закон Ньютона для этих случаев:
0=T⃗ 1+m⋅g⃗ ,m⋅a⃗ 2=T⃗ 2+m⋅g⃗ ,
0Y: 0 = T1y + m⋅gy, 0 = T1 – m⋅g, (1)

0Y: m⋅a2y = T2y + m⋅gy, m∙a2 = T2 – m∙g. (2)
По закону Гука сила упругости T1 = k⋅Δl1. Тогда из уравнения (1) получим:
T1=k⋅Δl1=m⋅g,Δl1=m⋅gk,
(Это можно не делать: Δl1 = 0,025 м = 2,5 см.)

Во втором случае пружину растянули еще на Δl = 4 см, итого она будет растянута на Δl2 = Δl1 + Δl (2,5 см + 4 см = 6,5 см). Тогда сила упругости T2 = k⋅Δl2 и из уравнения (2) получим:
m⋅a2=k⋅Δl2−m⋅g,a2=k⋅Δl2m−g,
a2 = 16 м/с2.
Если решать в общем виде, то:
a2=km⋅(Δl1+Δl)−g=km⋅(m⋅gk+Δl)−g=km⋅Δl.