Есть вопросы по простым задачам...

[invisible1]

1)Ракета, масса которой вместе с топливом равна 500г, взлетает вертикально вверх и достигает высоты 200м. Масса топлива 100 г. Найти скорость истечения газов из сопла ракеты, предполагая, что сгорание топлива происходит мгновенно.
Как использовать то, что сгорание происходит мгновенно? Можно ли из закона сохранения энергии?
$mgh=\frac{mv^2}{2}$ => $v=\sqrt{2gh}$ - скорость ракеты, а потом из ЗСИ найти требуемую скорость? Но ведь у нас масса меняется...
2)На пружину жесткостью 800 Н/м подвесили груз массой 200г. Затем пружину с грузом растянули и отпустили без начальной скорости. Определить максимальную скорость и максимальное ускорение груза. Записать кинематическое уравнение движения груза.
Можно ли так поступить? Пружина растягивается под действием силы тяжести, поэтому
$mg=k\delta{l}$
Из кинематического уравнения...

$$\delta{l} = \frac{gt^2}{2}$$

=>

$$t=\sqrt{\frac{2\delta{l}}{g}}$$

=>

$$v=gt =g\sqrt{\frac{2\delta{l}}{g}}=\sqrt{2\delta{l}{g}}$$

Кинематические уравнения

$$\delta{x} = \frac{gt^2}{2}$$

$$v=gt$$

3)Оценить число молекул воздуха, попадающих на $1 {sm}^2 $стены комнаты за 1с при температуре 27℃ и давлении $10^5Па$ Па
Даже идей нету, с чего начать?…

[jetyb]

1)Так и делать. Для непрерывно меняющейся массы надо применить формулу Циолковского, но в данном случае масса меняется мгновенно.
2)Применить ЗСЭ.
3)Считать комнату кубом, из уравнения идеального газа найти молярную массу газа M, воспользоваться тем, что среднеквадраичная скорость молекулы по оси $Ox $ равна $\overline{v}_x=\sqrt{\frac{RT}{M}}.$

[invisible1]

Спасибо, jetyb!
А во второй задаче ЗСЭ как нужно записать?
$ mg\delta{l}=\frac{k({\delta{l}})^2}{2}+\frac{mv^2}{2}$
А в третьей мы же только число молей воздуха можем найти, тк массу не знаем...($\mu=\frac{m}{M}$$m=?$) Как мы узнаем молекулярную массу?!

[Romio]

3 задачка.
по определению давления наверное, как суммарный импульс, переданный стенке единичной площади за единицу времени. $p=nkT$. И молярная масса не нужна. Не забудьте учесть, что в данной формуле площадка 1 $m^3$

[invisible1]

Romio, спасибо!
А что значит

Цитата:

Не забудьте учесть, что в данной формуле площадка 1 $m^3$

? Вы имели ввиду единичный объем? Кстати, а почему мы имеем право выбрать объем 1 кубич. см?

[Romio]

Давление по определению - это импульс переданный стенке единичной площади (1 кв. метр. конечно, описался), за 1 секунду.

[invisible1]

Romio , понял! Правильно ли я рассуждаю...С помощью $p=nkt$ находим концентрацию, а тк концентрация - это число молекул в единице объема, то мы берем объем - один кубический метр и находим число молекул в этом объеме, остается только задуматься сколько их в кубическом сантиметре? Ммм.. а нам же нужно узнать - сколько молекул попадает на стенку...

[jetyb]

$\frac{k(\delta l)^2}{2}+\frac{mv^2}{2}-mg\delta l=const$
Молярную массу можно определить из плотности воздуха, которая есть в справочнике.

[Romio]

Ой я извиняюсь, лихо, конечно, я тут написал)) $\nu = n<V_x^+>=n \sqrt{RT/2M}=p/kt \sqrt {RT/2M}$ Вот и все, вспомнить нужно было) Молярная масса воздуха $29*10^{-3}$ кг/моль

[Pyotr_]

3. Кинетическая теория дает следующую формулу для частоты столкновений молекул газа с поверхностью: N=nc/4, где n - числовая плотность, c=\sqrt {\frac {8kT}{\pi m}} - тепловая скорость. Для указанных условий N=2.8\cdot 10^{23} s^{-1}cm^{-2}.

[invisible1]

Pyotr_ - Спасибо, конечно, но я ничего не понял из того что вы написали!!!!
Что такое "числовая плотность"?! Откуда взялись эти формулы?!!!

-- Вс авг 30, 2009 04:04:44 --

Еще у меня есть вопросы по 2 задачкам...
1)Двигатель расходует 20 л бензина на 100 км пути при скоростях автомобиля 50 км/ч. Определить секундный расход воды для охлаждения двигателя, если на ее нагревание на 60 градусов Цельсия затрачивается 30% энергии , выделившейся при сгорании бензина.
Какими тут законами пользоваться нужно? С чего начать?!!!
2) Искусственный спутник Земли массой 1200кг был переведен с круговой орбиты высотой 300км над поверхностью Земли на орбиту высотой 600 км. Определить величину, необходимого импульса силы тяги для выполнения данного перехода.
Тут, судя по всему, нужно воспользоваться законами сохранения импульса или энергии, но смущает выражение "импульса силы тяги" - чем он отличается от обычного импульса $p=mv$?

[PapaKarlo]

invisible1 в сообщении #239065 писал(а):

1)Двигатель расходует 20 л бензина на 100 км пути при скоростях автомобиля 50 км/ч. Определить секундный расход воды для охлаждения двигателя, если на ее нагревание на 60 градусов Цельсия затрачивается 30% энергии , выделившейся при сгорании бензина. Какими тут законами пользоваться нужно? С чего начать?!!!

С нахождения в справочнике удельной теплоты сгорания бензина (точнее, бензино-воздушной смеси).

А также со смены автомобиля - 20 л на 100 км даже по городскому циклу - многовато.

invisible1 в сообщении #239065 писал(а):

2) Искусственный спутник Земли...

Импульс силы.

[Pyotr_]

invisible1 в сообщении #239065 писал(а):

Pyotr_ - Спасибо, конечно, но я ничего не понял из того что вы написали!!!!
Что такое "числовая плотность"?! Откуда взялись эти формулы?!!!

Числовая плотность - число молекул в единице объема, она же входит в формулу p=nkT.
Формулы "взялись" из кинетической теории, как и было сказано. Посмотрите в соответствующих книжках, или в Интернете.