Определите период колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле с напряженностью Е . Полярную молекулу можно представить в виде гантельки длиной l , на концах которой находятся две материальные точки массами m , несущие на себе заряды Q и – Q . Гравитационными силами пренебречь.​

Объяснение:

Рассмотрим малые крутильные колебания молекулы. Запишем дифференциальное уравнение гармонических колебаний

где

J - момент инерции молекулы

φ - угол поворота молекулы

M - возвращающий момент

t - время

Распишем более подробно

(так как угол мал)

Дифференциальное уравнение в каноническом виде

Но множитель перед φ есть не что иное как квадрат собственной частоты системы

Тогда период

.

Дано:
= 360 м
= 760 мм.рт.ст. = 101325 Па
1 мм.рт.ст. = 133.3 Па 

Найти:


Решение:
Суммарное давление на глубине будет равно сумме давления на поверхности и гидростатического давления:
 
Гидростатическое давление или давление столба жидкости (газа) определяется как 

где  - плотность жидкости (газа),  - глубина, м/с²  - ускорение свободного падения. Плотность воздуха зависит от температуры и меняется от 1,2 кг/м³ до 1,29 кг/м³ при изменении температуры от 0 до 20°С. Возьмем среднее значение  кг/м³. Теперь можем рассчитать гидростатическое давление на глубине шахты
Па
Тогда суммарное давление равно
Па.
Или если выразить давление в мм.рт.ст. получим
мм.рт.ст.

ответ: 105740 Па или 793.2 мм.рт.ст.

уравнение Менделеева-Клапейрона

 

из этого же уравнения выводятся несколько других

Закон Шарля (описывает изохорный процесс)

 

Закон Гей-Люссака (описывает изобарный процесс)

 

и Закон Бойля-Мариотта (описывает изотермический процесс)

 

их названия, конечно, знать вовсе не обезательно, и воводятся они из первого уравнения довольно легко.

 

также внутрянняя энергия идеального газа

где i - количество степеней свободы (для одноатомного газа 3, для двухатомного 5)

 

работа идеального газа

 

Также первый закон термодинамики

Q - кол-во теплоты, U - внутр. энергия, A - соверш. работа.