Космонавт, який перебував за межами космічного корабля, відкриває вентиль газового балона (площа поперечного перерізу вихідного отвору вентиля Ѕ). При цьому виникає реактивна сила…
Космонавт, який перебував за межами космічного корабля, відкриває вентиль газового балона (площа поперечного перерізу вихідного отвору вентиля Ѕ). При цьому виникає реактивна сила F. Початкова концентрація газу в балоні n. Обчисліть значення n. Дано S, см²=1,0 ; F, H= 12; середня квадратична швидкість в балоні, км/с =0,2; газ = N2 ; n, 10^26 м^-3=?
Краще вийдемо з рівняння виводу кількості речовини газу з балону через вихідний вентиль. Реактивна сила F створюється завдяки вихоруванню газу через вентиль та визначається зі співвідношенням r = mv, де r - імпульс (динамічний момент), m - маса, v - швидкість. Можемо записати закон виводу кількості речовини: dn/dt = -Sv*n, де dn - зміна кількості, dt - зміна часу, S - площа вихідного отвору вентиля, v - середня квадратична швидкість, n - концентрація газу. Для газового балона N2 ми знаємо площу, середню квадратичну швидкість та реактивну силу. Виходячи з цього, можна обчислити значення концентрації газу n за допомогою вищезгаданого рівняння, використовуючи відомі значення S, v та F. Таким чином, підставивши відомі значення S=1,0 см², v=0,2 км/с і F=12 H, ми отримаємо шукане значення n.
