Найти силу, сообщающую телу массой 0.05т ускорение 2 м/с

F=ma

F=50кг*2м/с^2=100Н

0,05т=50кг

Для описания этих изменений вводят функцию состояния - внутреннюю энергию U и две функции перехода - теплоту Q и работу A. Математическая формулировка первого закона:

dU = Q - A (дифференциальная форма) (2.1)

U = Q - A (интегральная форма) (2.2)

Буква в уравнении (2.1) отражает тот факт, что Q и A - функции перехода и их бесконечно малое изменение не является полным дифференциалом.

В уравнениях (2.1) и (2.2) знаки теплоты и работы выбраны следующим образом. Теплота считается положительной, если она передается системе. Напротив, работа считается положительной, если она совершается системой над окружающей средой.

Существуют разные виды работы: механическая, электрическая, магнитная, поверхностная и др. Бесконечно малую работу любого вида можно представить как произведение обобщенной силы на приращение обобщенной координаты, например:

Aмех = p. dV; Aэл = . dе; Aпов = . dW (2.3)

( - электрический потенциал, e - заряд, - поверхностное натяжение, W - площадь поверхности). С учетом (2.3), дифференциальное выражение первого закона можно представить в виде:

dU = Q - p. dV Aнемех (2.4)

В дальнейшем изложении немеханическими видами работы мы будем, по умолчанию, пренебрегать.

Механическую работу, производимую при расширении против внешнего давления pex, рассчитывают по формуле:

A = (2.5)

Если процесс расширения обратим, то внешнее давление отличается от давления системы (например, газа) на бесконечно малую величину: pex = pin - dp и в формулу (2.5) можно подставлять давление самой системы, которое определяется по уравнению состояния.

Проще всего рассчитывать работу, совершаемую идеальным газом, для которого известно уравнение состояния p = nRT / V (табл. 1).

Сопротивление проволоки:

            R = ρL/S,  где ρ = 0,018 Ом·мм²/м  - удельное сопр. меди

                                    L - длина проволоки, м

                                    S - площадь поперечного сечения, мм²

Тогда:  L/S = R/ρ = 50 : 0,018 ≈ 2777,8

Объем проволоки:

            V = m/ρ₁  где m = 300 г - масса проволоки

                                   ρ₁ = 8,9 г/см³  - плотность меди

             V = 300 : 8,9 ≈ 33,7 (см³)

Так как V = LS  и  L = 2777,8 · S, то:

              2777,8 · S² = 33,7

              S² = 0,0121

              S = 0,11 (мм²)      L = 2777,8 · 0,11 = 305,6 (м)