Мяч массой 50 г свободно падает в течении 2 с. определить работу силы тяжести.

Работа по перемещению тела всегда равна произведению силы на расстояние, на которое эта сила переместила тело.

A=FS=mgh=50*10^-2*10*20=100 Дж
h=gt^2/2=10*4/2=20 метров
h'=0(тело упадёт)

Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6

Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt

Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c

Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа

ответ. p = 32 мкПа

Дано

R=8,31 Дж/(моль х К)-универсальная газовая постоянная).

v=1моль

М=4г/моль=4*10^-3 кг/моль

Q1=800Дж

Q2=400Дж

с1=2R

с2=3/2R

A -?

РЕШЕНИЕ

масса газа m=v*M=4*10^-3 кг

процесс 1

газ получил тепло Q1=800 Дж

нагрелся - увеличилась внутренняя энергия ΔU1=c1m*ΔT

расширился - совершил ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ работу A1=PΔV2=vR* ΔT1 (1)

Q1= ΔU1+ A1= c1m*ΔT1+ vR*ΔT1= ΔT1*(2R*v*M+vR)= vRΔT1*(2M+1)

ΔT1=Q1 / (vR(2M+1))  (2)

подставим (2) в (1)

A1=vR* Q1 / (vR(2M+1))= Q1 / (2M+1)=800 / (2*4*10^-3+1)= 793.65 Дж

процесс 2

газ отдал тепло Q2=400 Дж

охладился - уменьшилась внутренняя энергия ΔU2=c2m*ΔT2

сжался - ВНЕШНИЕ СИЛЫ совершили ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ работу над газом  A2=PΔV2=vR*ΔT2 (3)

Q2= ΔU2+ A2= c2m*ΔT2+ vR*ΔT2= ΔT2*(3/2R*v*M+vR)= vRΔT2(3/2M+1)

ΔT2=Q2 / (vR(3/2M+1))  (4)

подставим (4) в (3)

A2=vR* Q2 / (vR(3/2M+1))= Q2 / (3/2M+1)=400 / (3/2*4*10^-3+1)= 397.61 Дж

суммарная работа газа  A=A1-A2=793.65 - 397.61=396.04 Дж =396 Дж

ответ   396 Дж