Определить давление газа в колбе, соединенной с манометром, если разница столбиков ртути в манометре составляет 15 мм, а атмосферное давление 75, 5 см рт.ст. Напишите ответ в виде задачи. ДАНО:... и т.д.

ПАДЕНИЕ

скорость v

по закону сохранения энергии

Ep =Ek

mgh = mv^2/2

gh = v^2/2

v^2 =2gh

v = √2gh =√2*10*2.5=5√2 =7.07 кг*м/с

импульс ВНИЗ p1=mv 

ОТСКОК

скорость u    <направление скоростей  и  импульсов противоположны

импульс ВВЕРХ p2 = -mu

Изменение импульса шарика при ударе составило ∆p = 1,2 кг*м/с

∆p = p1 -p2 = mv - (-mu) =m(v +u)

u = ∆p /m - v =1.2 /0.1 -7.07 = 4.93 м/с

На какую высоту (h1)подскочит шарик после удара?

снова

по закону сохранения энергии

Ep =Ek

mgh1 = mu^2/2

gh1 = u^2/2

h1 = u^2/2g =4.93^2 / (2*10) = 1.215  = 1.2 м

ОТВЕТ 1.2 м

 

 

Переведём литры(кубические дециметры) в кубические метры:

855 л = 8.55 * 10⁻¹ м³

800 л = 8 * 10⁻¹ м³

Запишем уравнение. связывающее давление с температурой:

p = nkT, где n - концентрация молекул газа, k - постоянная Больцмана, равная 1.38 * 10⁻²³ Дж/K, T - температура в кельвинах. Выразим из этого уравнения концентрацию:

n = p / kT

T = t + 273 = 12 + 273 = 285 К

n = 8.1 * 10⁵ / 1.38 * 10⁻²³ * 2.85 * 10² = 2.025 * 10²⁶ м⁻³

Концентрация расчитывается по формуле n = N / V, отсюда N = nV; N = 2.025 * 10²⁶ * 8.55 * 10⁻¹ = 17.3 * 10²⁵ = 1.73 * 10²⁶

Мы нашли количество молекул газа. Из условия ясно, что эта величина постоянна для данного газа. Запишем вновь данное уравнение для второго случая, учитывая также, что n = N / V:

 

p = nkT = NkT / V

Все данные у нас есть, можем подставить и вычислить нужную величину:

 

p = 1.73 * 10²⁶ * 1.38 * 10⁻²³ * 3.2 * 10² / 8 * 10⁻¹ = 0.95 * 10⁶ ≈ 10⁶ Па - такое давление будет при новых условиях