11. klase 19. jautājums

11. klase 19. jautājums

by Helvijs Sebris -
Number of replies: 1

Vai nav jāapskata, ka balona virsma s uzkrātā enerģija veidojas no abām pusēm? Tad S(kopējais)=S(lodes)*2 un enerģija sanāk 2x lielāka.




Zinot balona tilpumu (10 litri), varam noteikt arī tā virsmas laukumu:

Sb =4 πR2 =  4 π  (3 V / 4 π )2/3

Virsmas enerģija tad ir


Ev = σ Sb  = σ 4 π  (3 V / 4 π )2/3 = 18 N / m  x 4 π (3 x 0,01 m3 / 4 π)2/3=4,04 J.

In reply to Helvijs Sebris

Atbilde: 11. klase 19. jautājums

by Vjačeslavs Kaščejevs -

Balona uzkrāto enerģiju nosaka gumijas izstiepšanās, nevis kontaktparādības starp gaisu un gumiju, tādēļ to ir dabiskāk raksturot ar virsmas spraiguma koeficienu, kas ņem vērā virsmas laukumu vienkārtīgi. Efektīvais virsmas spraigums koeficients σ, kas ir ieviests jautājumā 11-18, ņem vērā ziepju burbuļa gan ārējā, gan ieskšējās virsmas ieguldījumu (tādēļ Laplasa spiediena formula ir dota Δp = 2 σ / R, nevis Δp = 4 σ / R, kā parasti plānajam ziepjūdens slānim). Tāpēc arī jautājumā 11-19 sfēras virsmas laukums ir jārēķina vienreiz, kā to paredz piedāvātais atrisinājums. 

Uzdevuma formulējumā šī atšķirība starp parsto un efektīvo virsmas spraiguma koeficientu nav tikusi pienācīgi skaidri uzsverta, tādēļ par pareizām tiks ieskaitītas arī divkārt lielākas atbildes, nekā paredzēts atrisinājumā.

Rēķinot skaitlisko atbildi šajā uzdevumā ir jābūt sevišķi uzmanīgam - noapaļošanas kļūdas ātri uzkrājas un var rezultātu padarīt nederīgu (ārpus 5% kļūdas intervāla).