Можно ли получить p-n переход вплавлением алюминием в индий? почему

ри скатывании с горки высотой h у обоих цилиндров высвобождается одинаковая потенциальная энергия: п = m*g*h , где m - масса цилиндра , g - ускорение свободного падения, и превращается в кинетическую к. в случае скатывания без проскальзывания цилиндры вращаются, поэтому полная кинетическая энергия равна сумме кинетической энергии поступательного( кп) и вращательного( кв) движений: к = кп + кв .

кп = m*v2/2 (, где v - скорость поступательного движения у основания горки ; кв = j*ω2/2 , где j - момент инерции цилиндра относительно его оси, ω - угловая скорость вращательного движения у основания горки. то есть полная кинетическая энергия цилиндра равна: к= m*v2/2+ j*ω2/2.

по закону сохранения энергии: m*g*h= m*v2/2+ j*ω2/2. подставив ω = v/r, получим m*g*h= m*v2/2+ j* v2/2 r2, откуда v=√ m*g*h/(m/2+ j/2 r2) или v=√ 2m*g*h/(m+ j/ r2)

момент инерции сплошного цилиндра jсп=m*r2/2, а пустотелого jпуст= m*r2. подставляем эти формулы в формулу для скорости и находим, что скорость пустотелого цилиндра равна vпуст=√ 2*g*h/2, а для сплошного vсплош=√ 2*g*h/1.5.

находим отношения скоростей vпуст/ vсплош=√1.5/2, то есть vпуст=√1.5/2* vсплош. т.е. скорость сплошного цилиндра больше скорости пустотелого, значит сплошной цилиндр скатиться быстрее. отсюда можно сделать вывод, что чем меньше момент инерции, тем быстрее скатиться тело.

формула массы: m = pv, где p - плотность, v - объём.

выпишем плотности данных материалов.

алюминий: p₁ = 2700 кг/м³.

сталь: p₂ = 7800 кг/м³.

дерево: p₃ = 600 кг/м³.

как же зависит масса от своих составляющих?

увеличивая плотность вещества, для того, чтобы масса осталась неизменной, мы должны уменьшить объём.

таким образом, если масса одинакова, то чем больше плотность, тем меньше должен быть объём.

выстроим материалы в порядке убывания плотности (то есть в порядке возрастания объёма).

дерево: p₃ = 600 кг/м³.

алюминий: p₁ = 2700 кг/м³.

сталь: p₂ = 7800 кг/м³.

ответ: деревянная ложка.