Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6611
2018-03-10 
Из баллона, в котором находятся сильно разреженные пары калия, через узкую горизонтальную трубку выходит пучок атомов. Определить температуру паров, если на горизонтальном пути длиной $l = 50 см$ среднее смещение атомов по вертикали составляет $h = 3,2 мкм$.
Решение:
Температура паров определяется средней (точнее, среднеквадратичной) скоростью молекул паров:
$T \approx \mu \frac{v_{ср}^{2} }{3R}$. (1)
Для определения температуры надо найти $v_{ср}$.
Смещение по вертикали происходит под действием силы тяжести. Время $\tau$ движения молекул, путь $l$, пройденный ими за это время, и смещение $h$ молекул по вертикали связаны соотношениями $\tau = l/v_{ср} = \sqrt{2h/g}$, откуда
$v_{ср} = l \sqrt{g/2h}$. (2)
Подставляя (2) в (1), находим
$T \approx \frac{ \mu l^{2} g }{6Rh} \approx 6 \cdot 10^{2} К$.
(Большая точность расчетов не нужна, поскольку мы довольно грубо оценили среднюю скорость движения молекул, воспользовавшись среднеквадратичной скоростью.)
Из баллона, в котором находятся сильно разреженные пары калия, через узкую горизонтальную трубку выходит пучок атомов. Определить температуру паров, если на горизонтальном пути длиной $l = 50 см$ среднее смещение атомов по вертикали составляет $h = 3,2 мкм$.
Решение:
Температура паров определяется средней (точнее, среднеквадратичной) скоростью молекул паров:
$T \approx \mu \frac{v_{ср}^{2} }{3R}$. (1)
Для определения температуры надо найти $v_{ср}$.
Смещение по вертикали происходит под действием силы тяжести. Время $\tau$ движения молекул, путь $l$, пройденный ими за это время, и смещение $h$ молекул по вертикали связаны соотношениями $\tau = l/v_{ср} = \sqrt{2h/g}$, откуда
$v_{ср} = l \sqrt{g/2h}$. (2)
Подставляя (2) в (1), находим
$T \approx \frac{ \mu l^{2} g }{6Rh} \approx 6 \cdot 10^{2} К$.
(Большая точность расчетов не нужна, поскольку мы довольно грубо оценили среднюю скорость движения молекул, воспользовавшись среднеквадратичной скоростью.)
