Найдите концентрацию молекул кислорода, если при давлении 0, 5мпа скорость его молекул 500 м/с.

P = 2/3 * n*<Ek>, Ek - средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул кислорода, n - концентрация молекул, р - давление
<Ek> = m₀*<v>²/2, m₀ - масса молекулы кислорода, <v> - средняя скорость хаотического движения молекул кислорода
m₀ = M(O₂)/Na, M(O₂) = 32*10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода, 
Na = 6,02*10²³ моль⁻¹ - постоянная Авогадро
Сводим формулу и получаем p = 2/3 * n * M(O₂)/Na * <v>²/2
p = 1/3 * n * M(O₂)/(Na * <v>²)
n = 3*p*Na / (M(O₂)*<v>²) = 3*5*10⁵ Па*6,02*10²³ моль⁻¹ / (32*10⁻³ кг/моль * (500 м/с)²) ≈ 1,1*10²⁶ м⁻³

Дано:
кг
м
°
кг
м/с
м/с

Найти:


Решение:

1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:



Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:



Откуда выводим h1:



Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:



2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:

,

где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:



3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:



При этом h2 аналогично h1 равен:



Перепишем ЗСЭ в виде:



Откуда cosβ:

°

1) Коробка приобретет импульс, численно равный потери импульса пули:

Δp(пуля) = p2 - p1 = m1V0/2 - m1V0 = 0,001 (75 - 150) = - 0,0075 кг*м/с

2) Зная импульс, который приобрела коробка, можем вычислить ее скорость:

p = m2 V2 => V2 = p / m2 = 0,075 / 0,05 = 1,5 м/с

3) V2 - это ее начальная скорость. Конечная, очевидно, будет равна нулю. По формуле из кинематики найдем ускорение, которое приобрела коробка:

S = - V0^2 / 2a => a = - V0^2 / 2S = - 2,25 / 0,6 = - 3,75 м/с^2

4) На коробку действует только сила трения. По второму закону Ньютона в проекции имеем:

- u mg = ma => u = - a / g = 3,75 / 10 = 0,375