Наклонная плоскость составляет с горизонтом угол α = 30°. на плоскость положили тело и толкнули вверх. в течение времени t1 = 0, 7 с тело расстояние l = 1, 4 м, после чего начало соскальзывать вниз. сколько времени длится соскальзывание до начального положения тела? каков коэффициент трения тела о наклонную плоскость? источник: мякишев, механика. профильный уровень. 10 класс, 8.

Дано t1=0,7с    a=30   L=1,4м    k- ?   t- ?

при движении  вверх L=Vo*t1/2
Vo=2*L/t1
V=Vo-a*t1    V=0   Vo=a*t1
a*t1==2*L/t1    a=2*L/t1^2=2*1,4/0,7*0,7=4/0,7=5,714 м/с2
а=(m*g*sina+Fтр)/m=(m*g*sina+k*m*g*cоsa)/m=g*sina+kg*cosa
k=(a-g*sina)/g*cоsa=(5,714-4,9)/4,9*0.86=0.19 
при движении вниз  a2=(m*g*sina-k*m*g*cosa)/m=4,9-0,19*9,8=3 м/с2
L=a2*t^2/2
t2=√2*L/a2=√2*1,4/3=0.966 с - время скатывания

Сопоставим уравнения переноса. или уравнение Фика для диффузии.

Коэффициент диффузии .

или уравнение Ньютона для трения.

Коэффициент вязкости

или уравнение Фурье для теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности .

Все эти законы были установлены опытно, задолго до обоснования молекулярно-кинетической теорией. Эта теория позволила установить, что внешнее сходство уравнений обусловлено общностью лежащего в их основе молекулярного механизма перемешивания молекул в процессе их теплового хаотического движения.

Однако к концу XIX века, несмотря на блестящие успехи молекулярно-кинетической теории, ей недоставало твёрдой опоры – прямых экспериментов, доказывающих существование атомов и молекул. Это дало возможность некоторым философам, проповедовавшим субъективный идеализм, заявлять, что схожесть формул – это произвол учёных, упрощённое математическое описание явлений.

Но это, конечно, не так. Все вышеуказанные коэффициенты связаны между собой и все выводы молекулярно-кинетической теории подтверждены опытно.

Зависимость коэффициентов переноса от давления Р

Так как скорость теплового движения молекул и не зависит от давления Р, а коэффициент диффузии D ~ λ, то и зависимость D от Р должна быть подобна зависимости λ(Р). При обычных давлениях и в разряженных газах ; в высоком вакууме D = const.

С ростом давления λ уменьшается и затрудняется диффузия ().

В вакууме и при обычных давлениях , отсюда и .

С увеличением Р и ρ, повышается число молекул, переносящих импульс из слоя в слой, но зато уменьшается расстояние свободного пробега λ. Поэтому вязкость η и теплопроводность χ, при высоких давлениях, не зависят от Р (η и χ – const). Все эти результаты подтверждены экспериментально.

Рис. 3.7

На рисунке 3.7 показаны зависимости коэффициентов переноса и длины свободного пробега λ от давления Р. Эти зависимости широко используют в технике (например, при измерении вакуума).

Молекулярное течение. Эффузия газов

Молекулярное течение – течение газов в условиях вакуума, то есть когда молекулы не сталкиваются друг с другом.

В вакууме происходит передача импульса непосредственно стенкам сосуда, то есть происходит трение газа о стенки сосуда. Трение перестаёт быть внутренним, и понятие вязкости теряет свой прежний смысл (как трение одного слоя газа о другой).

Течение газа в условиях вакуума через отверстие (под действием разности давлений) называется эффузией газа.

Как при молекулярном течении, так и при эффузии, количество протекающего в единицу времени газа обратно пропорционально корню квадратному из молярной массы:

(3.6.1)

Эту зависимость тоже широко используют в технике, например для разделения изотопов газа U235 (отделяют от U238, используя газ UF6).

вправо

Объяснение:

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке A есть сумма напряженностей полей, создаваемых зарядами  и  по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Таким образом, напряженности полей зарядов направлены в точке A в разные стороны. Поле точечного заряда ослабевает с расстоянием как  заряды по величине одинаковые, поэтому поле от отрицательного заряда в точке A сильнее, чем поле от положительного заряда. Следовательно, направлению напряженности электрического поля в точке A соответствует стрелка 2(вправо)