В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p = 4 · 105 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня равно L. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2. В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж, а поршень сдвинулся на расстояние x = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной Fтр = 3 · 103 Н. Найдите L. Считать, что сосуд находится в вакуум
Объяснение:
вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
m=0,2 кг, α=45∘, μ1=1, μ2=0,01, F−?
Решение задачи:
На схеме изобразим два бруска, соскальзывающие с наклонной плоскости. Введем ось y перпендикулярно плоскости, а ось x вдоль неё. Покажем все силы, действующие на бруски (силу взаимодействия между брусками и силу трения я перенес, чтобы не захламлять схему). Поскольку бруски соскальзывают совместно, то у них одинаковое ускорение a. Запишем второй закон Ньютона для обоих брусков:
{mg⋅sinα–Fтр1+F=mamg⋅sinα–Fтр2–F=ma
Вычтем из первого равенства системы второе:
2F–Fтр1+Fтр2=0
F=Fтр1–Fтр22(1)
Получается, чтобы дорешать задачу, нужно определить силы трения, действующие на каждый брусок. Покажем это для первого бруска, для второго определение силы трения аналогично. Применим первый закон Ньютона в проекции на ось y:
N1=mg⋅cosα
Сила трения скольжения определяется по следующей формуле:
Fтр1=μ1N1
Тогда:
Fтр1=μ1mg⋅cosα
Если вы выполните аналогичные действия и для второго бруска, то получите:
Fтр2=μ2mg⋅cosα
C учетом последних полученных выражений формула (1) примет вид:
F=(μ1–μ2)mg⋅cosα2
Теперь посчитаем численный ответ к задаче:
F=(1–0,01)⋅0,2⋅10⋅cos45∘2=0,7Н=700мН
ответ: 700 мН.
Источник: https://easyfizika.ru/zadachi/dinamika/dva-bruska-odinakovoj-massy-0-2-kg-postavili-na-naklonnuyu-ploskost-s-uglom
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Рассчитайте давление на платформе станции метро, находящийся на глубине 30 м, если на поверхности атмосферное давление равно 101, 3 кпа через дано и решение
давление на высотах сравнительно небоьших меняется на 1мм.рт.ст. при изменении высоты на каждые 12 метров, то давление атмосферы на глубине
30 метров будет равно: (101300+(30/12)*133 )= 101635,5 па=101.64 кпа