Concetti Chiave
- La massa di una molecola di azoto è di 4,65 x 10-26 kg e si muove con una velocità di 5,20 x 102 m/s.
- La molecola percorre orizzontalmente 8,02 cm all'interno della scatola.
- La forza media esercitata dalle molecole contro la parete di destra è di 1 N.
- Per determinare quante molecole urtano la parete, si applica il teorema dell'impulso.
- Il calcolo finale mostra che 6,378 x 1018 molecole di azoto colpiscono la parete destra.
{etRating 4}
Una scatola contiene al suo interno gas azoto.
La massa di una molecola di azoto è di
[math]4,65 \cdot 10^-(26) kg[/math]
e la sua velocità è di [math]5,20 \cdot 10^2m/s[/math]
. La molecola si muove verso destra in direzione orizzontale da un estremo all'altro della scatola percorrendo una distanza di [math]8,02cm[/math]
. La forza media complessiva esercitata dalle molecole contro la parete di destra è [math]1 N[/math]
. Quante molecole di azoto urtano contro la parete di destra?
Si tratta di richiamare alla mente un fondamentale problema di meccanica.
Si applica il teorema dell'impulso:
[math]vec(F) \cdot t=sum_im_ivec(v_i)[/math]
In questo caso, essendo tutti i vettori a direzione e grandezza costanti, si può passare direttamente ai moduli:
[math]F \cdot t=Nmv[/math]
,ovvero [math]F \cdot d/v=Nmv[/math]
, da cui
[math]N=(F \cdot d)/(mv^2)[/math]
Ovvero, sostituendo i valori numerici a nostra disposizione,
[math]N=(8.02 \cdot 10^{-2})/((4.65 \cdot 10^{-26}) \cdot (5,20 \cdot 10^2)^2)=0.06378 \cdot 10^{20}=6.378 \cdot 10^{18}[/math]
FINE
Domande da interrogazione
- Qual è la massa di una molecola di azoto e la sua velocità all'interno della scatola?
- Quante molecole di azoto urtano contro la parete di destra della scatola?
La massa di una molecola di azoto è [math]4,65 \cdot 10^{-26} kg[/math] e la sua velocità è [math]5,20 \cdot 10^2 m/s[/math].
Il numero di molecole di azoto che urtano contro la parete di destra è [math]6,378 \cdot 10^{18}[/math].
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