Консультация # 192325: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Два тела массой m каждое связаны невесомой пружиной жесткостью k. На верхнее тело положили груз, который сжал пружину. Нижнее тело лежит на горизонтальном столе. При каком минимальном значении массы груза М нижнее тело оторвется от стола, если груз быстро снять?...Консультация # 192327: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Задача: Аэростат наполняют водородом при 20 градусах(цельсия) и давлении 750 мм.рт.ст. до объема 300м^3.Сколько времени будет производиться наполнение,если их баллонов каждую секунду переходит в аэростат 2.5 грамма водорода?...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Два тела массой m каждое связаны невесомой пружиной жесткостью k. На верхнее тело положили груз, который сжал пружину. Нижнее тело лежит на горизонтальном столе. При каком минимальном значении массы груза М нижнее тело оторвется от стола, если груз быстро снять?
Оффтопик: Как правильно решить эту задачу, я, конечно, не знаю. Однако, в меру своего дилетантского понимания физики набросал "на колене" под бокал (и не один) Рождественского вина решение, которое в сокращённом виде сообщаю Вам. Если предложенное мной решение неправильное, то, возможно, под его влиянием у Вас появятся собственные идеи.
Сначала модифицируем условие задачи, считая,
что вместо массы груза нужно вычислить величину силы, с которой требуется надавить на верхнее тело, чтобы после снятия этой силы нижнее тело оторвалось от стола (лучше так: приподнялось над столом).
Нижнее тело приподнимется над столом, если действующая на него во время движения верхнего тела вверх сила упругости пружины больше веса, то есть
где -- удлинение пружины при крайнем верхнем положении верхнего тела ( при неподвижном верхнем теле, положенном на пружину).
Чтобы пружина растянулась на величину её нужно сначала сжать на величину что исходя из закона сохранения механической энергии даёт
откуда
Чтобы сжать пружину на нужно к весу верхнего тела прибавить силу (переходим к немодифицированному условию задачи), величина которой удовлетворяет условию
Тогда
Успехов Вам в изучении физики!
Оффтопик: Своим гордым молчанием в мини-форуме консультации Вы побудили меня совершенно бесплатно выдать Вам полуфабрикат решения (если оно правильное). Но у Вас не получится просто списать это решение, потому что оно соответствует ходу моих размышлений в Рождественском настроении. Вникайте, выполните рисунок, восстановите пропущенные мной преобразования и т. д. Надеюсь, это Вы сделаете сами.
Задача: Аэростат наполняют водородом при 20 градусах(цельсия) и давлении 750 мм.рт.ст. до объема 300м^3.Сколько времени будет производиться наполнение,если их баллонов каждую секунду переходит в аэростат 2.5 грамма водорода?
Чтобы решить задачу, нужно выполнить следующие действия: 1) выразить заданные температуру и давление в единицах СИ, то есть в кельвинах (К) и паскалях (Па) соответственно; 2) из уравнения Клапейрона -- Менделеева вычислить объём (в кубических метрах -- м3), который занимают 2,5 г водорода при указанных условиях; 3) зная, что каждую секунду в аэростат поступает объём водорода, вычисленный в пункте 2, вычислить время, которое нужно для заполнения
аэростата водородом.
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!