1) Какое отношение числа степеней свободы молекул азота и гелия при температуре 300K? Введите ответ в виде дроби
1) Какое отношение числа степеней свободы молекул азота и гелия при температуре 300K? Введите ответ в виде дроби.
2) Что произойдет с потоком вектора Е через сферу, если точечный заряд +q вынести за ее пределы?
3) Какое тело имеет наименьший момент инерции относительно указанной оси? Массы и радиусы тел одинаковы. Варианты: труба, цилиндр.
2) Что произойдет с потоком вектора Е через сферу, если точечный заряд +q вынести за ее пределы?
3) Какое тело имеет наименьший момент инерции относительно указанной оси? Массы и радиусы тел одинаковы. Варианты: труба, цилиндр.
Сладкая_Бабушка 16
1) Отношение числа степеней свободы молекул азота и гелия можно определить с помощью правила Дюлонга-Пти. Правило гласит, что число степеней свободы \(f\) в молекуле равно двум плюс количество независимых квадратичных вибраций.Для молекулы азота (N2) у нас есть две атомарные степени свободы, то есть \(f_{азота} = 2 + 0 = 2\).
Для молекулы гелия (He) у нас есть три атомарные степени свободы - две трансляционные и одна вращательная - \(f_{гелия} = 3 + 0 = 3\).
Таким образом, отношение числа степеней свободы молекул азота и гелия при температуре 300K равно \(2/3\).
2) Поток вектора Е через сферу определяется законом Гаусса. Закон Гаусса гласит, что поток электрического поля через замкнутую поверхность пропорционален электрическому заряду, заключенному внутри этой поверхности.
Если точечный заряд \(+q\) вынести за пределы сферы, то заряд, заключенный внутри сферы, становится равным нулю. Следовательно, поток вектора Е через сферу будет равен нулю.
3) Чтобы определить, какое из данных тел имеет наименьший момент инерции относительно указанной оси, мы можем использовать формулу момента инерции для каждого тела.
Момент инерции \(I\) для трубы с длиной \(L\) и радиусом \(R\) относительно оси, проходящей через её центр и параллельной оси, проходящей через ось симметрии, выражается формулой:
\[I_{трубы} = \frac{1}{2}M(R_2^2 - R_1^2)\]
где \(M\) - масса тела, \(R_1\) и \(R_2\) - внутренний и внешний радиусы трубы соответственно.
Момент инерции \(I\) для цилиндра с высотой \(H\) и радиусом \(R\) относительно оси, проходящей через его центр и параллельной оси, проходящей через ось симметрии, выражается формулой:
\[I_{цилиндра} = \frac{1}{12}M(3R^2 + H^2)\]
А так как массы и радиусы тел одинаковы, то массу \(M\) и радиусы \(R\) можно сократить:
\[I_{трубы} = \frac{1}{2}(R_2^2 - R_1^2)\]
\[I_{цилиндра} = \frac{1}{12}(3R^2 + H^2)\]
Для нахождения наименьшего значения момента инерции, можно сравнить выражения для \(I_{трубы}\) и \(I_{цилиндра}\). Определим, при каких значениях радиуса и высоты момент инерции будет минимальным.
В итоге, труба будет иметь наименьший момент инерции относительно указанной оси у двух представленных тел.