ПРУЖИНА ИГРУШЕЧНОГО ПИСТОЛЕТА ЖЕСТКОСТЬЮ 180 Н/М СЖАТА на 8 см. РАСПРЯМЛЯЯСЬ ОНА ВЫТАЛКИВАЕТ ШАРИК МАССОЙ 6 г. НА КАКУЮ ВЫСОТУ ПОДЛЕТИТ ШАРИК, ЕСЛИ ВЫСТРЕЛ ПРОИЗВЕДЕН В ВЕРТИКАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ.

масса 2 шара=2 кг

как известно, гелий в два раза тяжелее водорода: 1 литр водорода весит 0,09 грамма, а 1 литр гелия весит 0,18 грамма.

подъемная сила воздушного шара равна, по закону архимеда, разности между весом воздуха и весом газа, заполняющего шар.

принимая вес 1 литра воздуха равным 1,29 грамма, имеем для каждого литра объема шара такую подъемную силу: при заполнении водородом 1,29 г —0,09 г= 1,20 г; при заполнении гелием 1,29 г — 0,18= 1,11г.

разница составляет лишь: 7,6%.

итак,  будучи  тяжелее  водорода  в два  раза,  гелий уступает лишь немного водороду в подъемной силе.

ответ: большей подъемной силой обладает шар, наполненный водородом

уравнение состояния идеального газа клапейрона-менделеева

pv=mrt/m

pm=ρrt

t=pm/(ρr)=100000*0.004/(8.314*0.12)=400.9 к

m=200 г =0,2 кг

s=1 м

v₀=0 м/с

v₁=10 см/с=0,1 м/с

µ=0,02

кпд=80%

j=0,5 а

f=fтяж+fтр=fтяж+µfтяж=fтяж(1+µ) -векторная запись

f=fтяж(1+µ)cos30=mg(1+µ)cos30=0.2*9.8(1+0.02)√3/2=1.73 h -сила прикладываемая к машине.

а₁=fs=1.73*1=1.73 дж -работа по перемещению машины

h=ssin30=1*0.5=0.5 м высота подъема машины на пути в 1 м

а₂=mgh=0.2*9.8*0.5=0.98 дж - работа против сил тяжести.

a₃=mv₁²/2=0.2*0.1²/2=0.001 дж -работа на кинетическую энергию

аобщ=1,73+0,98+0,001=2,711 дж

s=vt/2  ⇒ t=2s/v=2*1/0.1=20 c -машина преодолела s=1м

р=а/t=2.711/20=0.13555 вт мощность необходимая для совершения работы а

кпд=рполез/рполное

рпол=0,13555/0,8=0,17 вт развивает двиг. машины

р=u*j

u=p/j=0.17/0.5=0.34 в апряжение на зажимах батарейки