Консультация # 184543: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Уравнение колебаний материальной точки имеет вид x=sin20∏t см. Определить ускорение точки в тот момент, когда ее смещение равно 0,5 см. 2. Уравнение колебаний материальной точки массой 0,2 г, имеет вид x=2sin5t (длина в см, время в с). Определить период колебаний, максимальн...
Консультация # 184549: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: 7.17. Некоторый газ массой 1 кг находится при температуре Т = 300 К и под давлением P1 = 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление газа увеличилось в два раза. Работа, затраченная на сжатие, А = –432 кДж. Определить: 1) какой это газ; 2) первоначальный удельный объем газа. ...
Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Уравнение колебаний материальной точки имеет вид x=sin20∏t см. Определить ускорение точки в тот момент, когда ее смещение равно 0,5 см. 2. Уравнение колебаний материальной точки массой 0,2 г, имеет вид x=2sin5t (длина в см, время в с). Определить период колебаний, максимальное значение кинетической энергии и максимальную величину возвращающей силы.
1. При заданном уравнении x(t) смещения x = sin 2пt находим уравнения скорости v(t) и ускорения a(t) материальной точки: v = dx/dt = 2п · cos 2пt, a = dv/dt = -4п2 · sin 2пt = -4п2x.
Из последнего выражения следует, что если x(t) = 0,5 см, то a(t) = -4п2 · (0,5)2 = -п2 ≈ -9,9 (см/с2) = -9,9 · 10-2 м/с2.
Ответ: -9,9 · 10-2 м/с2.
2.
Из уравнения смещения x = 2 · sin 5t следует, что ω = 5 рад/с - частота колебаний, T = 2п/ω = 2п/5 (с) - период колебаний.
Находим скорость v(t) материальной точки: v = dx/dt = 10 · cos 5t. Её модуль достигает максимума при cos 5t = ±1 и составляет |v|макс = 10 см/с. Этому значению модуля скорости соответствует и максимальное значение Kмакс = m(|v|макс)2/2 = 0,2 ·
; (10)2/2 = 10 (г · см/с2) = 1 · 10-4 Дж кинетической энергии.
Находим ускорение a(t) материальной точки: a(t) = dv/dt = -50 · sin 5t. Его модуль достигает максимума при sin 5t = ±1 и составляет |a|макс = 50 см/с2, Этому значению модуля ускорения соответствует и максимальное значение Fмакс = m|a|макс = 0,2 · 10 = 2 (г · см/с2) = 2 · 10-3 м/с2 возвращающей
силы.
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: 7.17. Некоторый газ массой 1 кг находится при температуре Т = 300 К и под давлением P1 = 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление газа увеличилось в два раза. Работа, затраченная на сжатие, А = –432 кДж. Определить: 1) какой это газ; 2) первоначальный удельный объем газа.
Дано: m = 1 кг, T = const = 300 К, p1 = 0,5 МПа, p2 = 2p1, A = -432 кДж. Определить: μ, V1/m.
Решение.
При изотермическом процессе сжатие газа осуществляется за счёт действия внешних сил. Работа A, совершаемая газом при этом, отрицательна. Она численно равна площади фигуры под соответствующим участком графика процесса на диаграмме p - V (см., например, здесь).
При изотермическом процессе работа A газа может быть найдена по формуле A = m/μ · RT · ln (p1/p2), откуда получаем μ = m/A · RT · ln (p1/p2), μ = 1/(-432 · 103) · 8,31 · 300 · ln (1/2) ≈ 4 · 10-3 (кг/моль) = 4 г/моль, что соответствует гелию He.
Из уравнения первоначального состояния газа p1V1 = mRT/μ находим V1/m = RT/(μp1), V1/m = 8,31 · 300/(4 · 10-3 · 0,5 · 106) ≈ 1,25 м3/кг.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!