Номер 3, страница 220 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 9 по следующему плану. Параграф 65. Примеры решения задач по теме «Энергия теплового движения молекул». Глава 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа - номер 3, страница 220.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Все физические величины в Международной системе единиц (СИ) выражаются через семь основных единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд). Единицы других физических величин, называемые производными, могут быть выражены через основные с помощью математических соотношений, вытекающих из определений этих величин. Ниже приведены примеры таких выражений для некоторых физических величин.

Решение

Сила

Единицей измерения силы в СИ является Ньютон (Н). Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массы на ускорение: $F = m \cdot a$. Масса ($m$) измеряется в килограммах (кг), а ускорение ($a$) — в метрах на секунду в квадрате ($м/с^2$). Выражение для единицы силы через основные единицы СИ:

$[F] = [m] \cdot [a] = кг \cdot \frac{м}{с^2} = кг \cdot м \cdot с^{-2}$

Ответ: Ньютон (Н), $1 \text{ Н} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м} \cdot \text{с}^{-2}$.

Энергия (Работа)

Единицей измерения энергии или работы в СИ является Джоуль (Дж). Механическая работа определяется как произведение силы на расстояние: $A = F \cdot s$. Сила ($F$) измеряется в Ньютонах (Н), а расстояние ($s$) — в метрах (м). Выражение для единицы энергии через основные единицы СИ:

$[A] = [F] \cdot [s] = (кг \cdot м \cdot с^{-2}) \cdot м = кг \cdot м^2 \cdot с^{-2}$

Ответ: Джоуль (Дж), $1 \text{ Дж} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-2}$.

Мощность

Единицей измерения мощности в СИ является Ватт (Вт). Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени: $P = \frac{A}{t}$. Работа ($A$) измеряется в Джоулях (Дж), а время ($t$) — в секундах (с). Выражение для единицы мощности через основные единицы СИ:

$[P] = \frac{[A]}{[t]} = \frac{кг \cdot м^2 \cdot с^{-2}}{с} = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3}$

Ответ: Ватт (Вт), $1 \text{ Вт} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-3}$.

Давление

Единицей измерения давления в СИ является Паскаль (Па). Давление — это сила, действующая на единицу площади: $p = \frac{F}{S}$. Сила ($F$) измеряется в Ньютонах (Н), а площадь ($S$) — в квадратных метрах ($м^2$). Выражение для единицы давления через основные единицы СИ:

$[p] = \frac{[F]}{[S]} = \frac{кг \cdot м \cdot с^{-2}}{м^2} = кг \cdot м^{-1} \cdot с^{-2}$

Ответ: Паскаль (Па), $1 \text{ Па} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^{-1} \cdot \text{с}^{-2}$.

Частота

Единицей измерения частоты в СИ является Герц (Гц). Частота — это величина, обратная периоду колебаний: $f = \frac{1}{T}$. Период ($T$) измеряется в секундах (с). Выражение для единицы частоты через основные единицы СИ:

$[f] = \frac{1}{[T]} = \frac{1}{с} = с^{-1}$

Ответ: Герц (Гц), $1 \text{ Гц} = 1 \text{ с}^{-1}$.

Электрический заряд

Единицей измерения электрического заряда в СИ является Кулон (Кл). Заряд определяется как произведение силы тока на время: $q = I \cdot t$. Сила тока ($I$) — основная единица СИ, измеряется в Амперах (А), время ($t$) — в секундах (с). Выражение для единицы заряда через основные единицы СИ:

$[q] = [I] \cdot [t] = А \cdot с$

Ответ: Кулон (Кл), $1 \text{ Кл} = 1 \text{ А} \cdot \text{с}$.

Электрическое напряжение

Единицей измерения электрического напряжения (разности потенциалов) в СИ является Вольт (В). Напряжение определяется как работа по перемещению единичного заряда: $U = \frac{A}{q}$. Работа ($A$) измеряется в Джоулях (Дж), а заряд ($q$) — в Кулонах (Кл). Выражение для единицы напряжения через основные единицы СИ:

$[U] = \frac{[A]}{[q]} = \frac{кг \cdot м^2 \cdot с^{-2}}{А \cdot с} = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-1}$

Ответ: Вольт (В), $1 \text{ В} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-3} \cdot \text{А}^{-1}$.

Электрическое сопротивление

Единицей измерения электрического сопротивления в СИ является Ом (Ом). Согласно закону Ома, сопротивление равно отношению напряжения к силе тока: $R = \frac{U}{I}$. Напряжение ($U$) измеряется в Вольтах (В), а сила тока ($I$) — в Амперах (А). Выражение для единицы сопротивления через основные единицы СИ:

$[R] = \frac{[U]}{[I]} = \frac{кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-1}}{А} = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-2}$

Ответ: Ом (Ом), $1 \text{ Ом} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-3} \cdot \text{А}^{-2}$.