Уменьшится ли масса десяти килограммовой гири, если ее охладить до очень низкой
температуры? ответ обоснуйте.

s = (vк^2 - vн^2)\2а=vк^2 \ 2а

a = (vк - vн)\t = vк\t

подставляем a в первое уравнение :

s = vк^2t\2vк = vкt\2

vк = 2s \ t = 100 \ 20 = 5м\с

a =  5\20 = 0.25 м\с^2

возьмем бесконечно малый участок стержня на расстоянии х от его начала. его можно рассматривать как точечный заряд тdx, находящийся на расстоянии (х+а) от заряда q.

сила кулона: df = (kqтdx)/(x+a)^2.

проинтегрируем по всей длине стержня и получим результирующую силу:

f =  = kqt/a - kqt/(a+l) = 

kqtl/[a(a+l)] = 9*10^9*5*10^(-9)*3*10^(-9) / 0,11 = 1,23 мкн

[здесь k=1/(4пе0) = 9*10^9]

ответ: 1,23 мкн

пишем уравнения менделеева-клапейрона для двух состояний:

pv = mrt1/m

pv = (m-m1)rt2/m

левые части не изменились по условию. значит:

mt1 = (m-m1)t2

m1t2 = m(t2-t1)

m = m1t2/(t2-t1)

подставим выражение для массы в первое уравнение менделеева и найдем объем:

v = m1rt1t2 / (mp(t2-t1)) = (6*8,31*288*310)/(2*10^(-3)*10^5*22) = 1011 м^3.

цифры в условии нереальные. либо не 6 кг, а 6 грамм вышло наружу водорода, либо давление изначально было во много раз выше атмосферного.

ответ: 1011 м^3.

по формуле равноускоренного движения:

v = v0 + at

v = 4 + 0,3*20 = 10 м/с.

ответ: 10 м/с.