4. 2 м биіктіктен доп еркін түскенде оның потенциалдық энергиясы 2 Дж-ге өзгерді. (g =10 Н /кг) a) Доптың оның массасы қандай? [2]ә) Механикалық энергияның сақталу заңының формуласын жазыңыз. [1]б) Доптың жерге соқтығысар сәтіндегі кинетикалық энергиясын табыңыз [1]c) Доптың жылдамдығын анықтаңыз ​

Дано
m =0.2 кг =200 г
А =500 Дж
µ = 40 г/моль.

R = 8.3 Дж/(моль К).

∆T - ?
РЕШЕНИЕ
При адиабатическом расширении - обмена теплом/энергией с внешней средой нет.
A + ∆U = Q = 0
При расширении совершается положительная работа за счет уменьшения внутренней
энергии газа. Первый закон термодинамики для адиабатического закона A = - ∆U

АРГОН - инертный одноатомный газ
Внутренняя энергия U =3/2*vRT =3/2*m/ µ *RT
Изменение внутренней энергии ∆U = 3/2*m/ µ *R*∆T < равно А

∆T = ∆U *2µ/(3mR) = A*2µ/(3mR) = 500*2*40/(3*200*8.3) = 8.032 = 8 K

Работа силы F при подъеме на высоту h равна
А=F*h
В данном случае сила, которую нужна для подъема прикладывают к телу, равна весу мраморной колоны, уменьшенному на величину выталкивающей силы.
F=P-Fвыт= po.мрам*V*g – ро.воды*V*g=(po.мрам – ро.воды)*V*g
Объем орпеделим по заданной массе колонны
V=m/po.мрам
Глубину озера опрелим по формуле
А=(po.мрам – ро.воды)*m/po.мрам*g*h
h=А/(( po.мрам – ро.воды)*m/po.мрам*g)
удельный вес мрамора — 2700-2900кг/м3. Примем 2800кг/м3. Тогда глубина озера равна
h=95,2*10^3 /((2800-1000)*3780/2800*9,8)=4,19[м]