Всообщающиеся сосуды, имеющие площади сечений s1=10^2 см и s2=30^2 см, налита вода. поверхности воды в обоих сосудах закрыты поршня и массой m1=50г и m2=60г соответственно. найдите разность высот, на которых находятся поршни. плотность воды 1000кг/м^3. ответ дайте в сантиметрах​

Дано: m=50 кг. f(марс)=f(на земле) m=? решение: сила притяжения - тоже самое, что сила тяжести, а формула у силы тяжести: на земле сила тяжести на космонавта весом в 50 кг равна: f=50*10=500 н. (условно возьмем ускорение свободного падения как 10 м/с^2). на марсе космонавт будет в костюме, то есть, в данном случае сила тяжести на космонавта равна: где g1 - ускорение свободного падения на марсе. оно легко находится по формуле: (хотя оно уже известно как константа, но все равно - найдем). формула: где g=6,67*10^-11 н*м^2/кг^2. m (масса марса)= 0,64*10^24 кг. r (радиус марса)=3386*10^3 м. тогда ускорение свободного падения равно, если посчитать: g1=3,7 м/c^2. (берем округленное значение). теперь нужно вывести m из формулы для силы тяжести на марсе: считаем: m=(500-185)/3,7=85 кг. ответ: m=85 кг.

решение. решение таких необходимо начинать с числовых оценок количеств теплоты, которыми обмениваются различные   компоненты системы при установлении теплового равновесия. определим вначале количество теплоты, которое может отдать вода при остывании до температуры плавления льда (0°с):

q_1=m_1∙c_в∙t_1+m_2∙c_в∙t_2=16,8 кдж.

количество теплоты, требующееся для нагревания льда до температуры плавления, равно

q_2=m_3∙c_л∙|t_3 |=50,4 кдж.

сравнивая эти величины, видим, что теплоты, отдаваемой водой при остывании, недостаточно для нагревания льда до 0°c. в то же время, количество теплоты, которое может отдать вся вода при замерзании,

q_3=(m_1+m_2 )∙λ=198 кдж,

явно превышает количество теплоты, требующееся для нагревания льда до температуры плавления. следовательно, при установлении теплового равновесия в калориметре вода остынет до 0°c, часть ее замерзнет, и весь лед будет иметь температуру плавления. обозначив через mx массу замерзшей воды, запишем уравнение теплового :

m_x∙λ=q_2-q_1,

откуда

m_x=(q_2-q_1)/λ=(m_3∙c_л∙|t_3 |-m_1∙c_в∙t_1-m_2∙c_в∙t_2)/λ,

m_x=((50,4-16,8)∙〖10〗^3)/(3,3∙〖10〗^5 )=0,102 кг=102 г.

таким образом, после установления теплового равновесия в калориметре образуется смесь воды и льда при нулевой температуре, причем масса льда  

m=m_x+m_1=502 г.

ответ.

m=m_1+(m_3∙c_л∙|t_3 |-m_1∙c_в∙t_1-m_2∙c_в∙t_2)/λ,m=502 г.