Номер 1, страница 256 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Молекулярная физика. 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Параграф 52. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Задачи - номер 1, страница 256.

Условие.

1. «Магдебургские полушария» растягивали 8 лошадей с каждой стороны. Как изменится сила тяги, если одно полушарие прикрепить к стене, а другое будут тянуть 16 лошадей?

Решение.

Дано:

Количество лошадей в первом случае (с каждой стороны): $N_1 = 8$.

Количество лошадей во втором случае: $N_2 = 16$.

Найти:

Как изменится сила тяги? (Найти отношение $\frac{T_2}{T_1}$).

Решение:

Обозначим силу тяги, которую может развить одна лошадь, как $F_л$.

Рассмотрим первую ситуацию. Два полушария растягивают в противоположные стороны две группы по 8 лошадей. Согласно третьему закону Ньютона, действие равно противодействию. Сила тяги, действующая между полушариями, равна силе, приложенной с одной стороны. Вторая группа лошадей лишь создает противодействующую силу, играя роль "якоря" или опоры. Таким образом, сила тяги в первом случае ($T_1$) равна силе, создаваемой 8 лошадьми.

$T_1 = N_1 \cdot F_л = 8 F_л$

Рассмотрим вторую ситуацию. Одно полушарие прикреплено к стене, а другое тянут 16 лошадей. В этом случае стена выполняет роль опоры, то есть ту же самую функцию, что и вторая группа из 8 лошадей в первом опыте. Сила тяги, которую прикладывают 16 лошадей, и будет силой, растягивающей полушария. Стена создаст равную по модулю и противоположную по направлению силу реакции.

Таким образом, сила тяги во втором случае ($T_2$) равна силе, создаваемой 16 лошадьми.

$T_2 = N_2 \cdot F_л = 16 F_л$

Теперь сравним силы тяги в обоих случаях, найдя их отношение:

$\frac{T_2}{T_1} = \frac{16 F_л}{8 F_л} = 2$

Это означает, что сила тяги увеличится в 2 раза.

Ответ: Сила тяги увеличится в 2 раза.