Создан заказ №1275706
10 июня 2016
Релятивистские выражения для импульса и кинетической энергии Взаимосвязь массы и энергии
Как заказчик описал требования к работе:
Нужно выполнить 3 задания по физике. Желательно предоставить ответ в Word формате.
Фрагмент выполненной работы:
Релятивистские выражения для импульса и кинетической энергии. Взаимосвязь массы и энергии.
Релятивистское выражение для импульса:
p=mv1-β2,
где m – масса тела, v - скорость тела, β=vc (c – скорость света в вакууме). По этому выражению видно, что импульс тела стремится к бесконечности при приближении скорости тела к скорости света. Поэтому ни одно массивное тело нельзя разогнать до скорости света.
Взаимосвязь массы тела и его энергии покоя выражается формулой:
E0=mc2.
Можно переписать в таком виде и выражение для полной энергии тела:
E=mc21-β2,
если назвать «релятивистской массой» тела величину
mr=m1-β2.
Кинетическая энергия может быть найдена как разность полной энергии тела и его энергии покоя:
T=E-E0=mc2 11-β2- 1.
В нерелятивистском пределе, при v≪c,
11-vc2≈1+12vc2.
Подставляя это выражение в формулу для кинетической энергии, получим классический результат:
T=mv22.
Также в релятивистской механике часто используется следующее соотношение между полной энергией частицы, её массой и импульсом, вытекающее из приведенных выше формул:
E2-p2c2=m2c4
Изотермический, изобарный и изохорный процессы.
Изотермический процесс – процесс, происходящий при постоянной температуре. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
Подставляя T=const в уравнение Менделеева-Клапейрона
pV= νRT, получаем связь между давлением и объёмом идеального газа в изотермическом процессе:
pV=const.
Это выражение известно под названием закона Бойля-Мариотта.
Графики изотермического процесса при разном выборе координатных осей схематически выглядят следующим образом:
Так как температура не изменяется, внутренняя энергия газа в таком процессе остаётся постоянной: U=const.
Из первого начала термодинамики тогда следует, что вся переданная газу теплота полностью превращается в работу:
dQ=dA.
Из постоянства температуры также следует, что теплоемкость газа в изотермическом процессе бесконечна:
СT=∆Q∆T→±∞
Используя уравнение состояния идеального газа при условии постоянства температуры, найдем работу, совершенную газом в изотермическом процессе при расширении от объема V1 до объема V2:
A= V1V2pdV=νRTV1V2dVV=νRT lnV2V1
Изобарный процесс – процесс, происходящий при постоянном давлении. Используя условие p=const, из уравнения Менделеева-Клапейрона получим связь межу температурой и объемом идеального газа в этом процессе:
VT=const
(закон Гей-Люссака).
Графики изобарного процесса при различном выборе координатных осей:
Работа газа в изобарном процессе при расширении от объема V1 до объема V2 :
A= V1V2pdV=pV2-V1.
Первый закон термодинамики в этом случае принимает вид:
dQ=dU+pdV.
Подставляя сюда выражение для теплоты через изменение температуры dQ=СpdT, выражение для изменения внутренней энергии через теплоёмкость изохорного процесса dU=CVdT и выражение для изменения объема при изобарном процессе через изменение температуры dV=νRpdT, получим после сокращения на dT соотношение между теплоёмкостями газа в изохорном и изобарном процессах:
Сp=CV+νR,
или, в пересчете на 1 моль:
cp=cV+R.
Последняя формула известна под названием «Соотношение Майера».
Изохорный процесс – процесс, происходящий при постоянном объёме.
Связь между давлением и температурой идеального газа даётся формулой:
pT=const
(закон Шарля).
Графики изохорного процесса в разных координатных осях:
Так как объём газа в изохорном процессе не меняется, работа, совершенная газом, равна нулю. Вся переданная газу теплота переходит во внутреннюю энергию:
dQ=dU=CVdT.
Мяч массой m=0,2 кг под действием удара приобретает скорость v = 15 м/с. Длительность удара Δt = 0,02 с. Определить среднее значение (F) силы удара.
Решение:
Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массы тела на его ускорение (считая движение во время удара прямолинейным, сразу запишем выражение по модулю):
F=ma.
Среднее ускорение тела равно отношению изменения его скорости к промежутку времени, за который произошло это изменение:
a= ΔvΔt.
Так как до удара мяч покоился, изменение скорости равно скорости, приобретенной после удара:
Δv=v-v0=v.
Комбинируя эти формулы, получаем выражение...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
11 июня 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Релятивистские выражения для импульса и кинетической энергии Взаимосвязь массы и энергии.docx
2016-11-17 00:25
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Один из лучших авторов на этом сайте. Очень рада сотрудничеству и благодарна за все выполненные работы. Спасибо вам огромнейшее!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
