В бутылке объёмом 1 л находится гелий при нормальном атмосферном
Условие
В бутылке объёмом 1 л находится гелий при нормальном атмосферном давлении. Горлышко бутылки площадью 2 см² заткнуто короткой пробкой, имеющей массу 20 г. Когда бутылку поставили на стол вертикально горлышком вверх, оказалось, что если сообщить гелию в бутылке количество теплоты не менее 9 Дж, то он выталкивает пробку из горлышка. Какую минимальную постоянную силу нужно приложить к пробке, чтобы вытащить её из горлышка бутылки, не нагревая, если бутылка лежит горизонтально? Модуль силы трения, действующей на пробку, считать в обоих случаях одинаковым.
Ответ
Ответ и полный разбор откроются после входа
Посмотреть ответ){kind=link}
Решение по шагам
Как рассуждать
Когда бутылка расположена горизонтально (см. рис. 1), давление снаружи и внутри одинаково и равно атмосферному p₀. Поэтому при вытаскивании пробки прикладываемая извне минимальная сила согласно второму закону Ньютона уравновешивает силу трения: [рисунок] Рис. 1 [рисунок] Рис.
Осталось ещё 4 шага
Когда бутылка расположена вертикально, а…
Из п. 2 имеем p - p_0 = F_тр + mg/S…
В итоге Q = 3V ( F_тр + mg )/2S…
Следовательно, из выражения для сообщённого…
Бесплатно · займёт минуту