Question

Сферу массой m = 80 г взвешивают в воздухе. При температуре воз-духа t = 47◦C вес сферы оказался равным P = 0, 1 Н. При какой температуре воздуха t1сфера перестанет давить на чашку весов? Изменением объема сферы пренебречь, давление воздуха считать неизменным, ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2. (с подробным решением, пожалуйста, я не понимаю как это решать)​

Answer 1

Ответ:

48

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи мы будем использовать закон Архимеда и закон Гей-Люссака.

Закон Архимеда гласит, что тело, погруженное в жидкость (или газ), испытывает всплывающую силу, равную весу вытесненной этим телом жидкости (или газа).

Дано: Масса сферы: m = 80 г = 0.08 кг Температура воздуха: t = 47 °C Вес сферы при температуре t: P = 0.1 Н Ускорение свободного падения: g = 10 м/с²

Сначала найдем объем сферы, используя формулу объема шара: V = (4/3) * π * r^3

Для начала, найдем радиус сферы. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2

Где: P1 и T1 - изначальное давление и температура воздуха P2 и T2 - новое давление и температура воздуха V1 и V2 - объем сферы при изначальной и новой температуре соответственно

Объем сферы не меняется, поэтому V1 = V2 = V.

Также, поскольку мы ищем температуру t1, при которой сила Архимеда будет равна нулю, то P2 = 0.

Учитывая это, уравнение сводится к:

P1 * V / T1 = 0

Так как P1 и V не равны нулю, это означает, что T1 должно быть бесконечностью, чтобы выражение стало верным. Следовательно, нет такой температуры t1, при которой сфера перестанет давить на чашку весов.

Таким образом, ответ на задачу: сфера не перестанет давить на чашку весов, независимо от температуры воздуха.