Если шарик облить холодной водой, воздух внутри него охладится и начнет сжиматься, шарик тоже сожмется. Затем шарик поливают горячей водой и воздух в нем нагревается и расширяется, шарик тоже расширяется.
Уравнение состояния газа
p1*V1/T1=p2*V2/T2=9p1*V2/(3T1)=3p1*V2/T1
V1=3V2
Объем уменьшился в 3 раза (а)
=====================
Дано:
V = 4·10⁻² м³
m = 2 кг
M = 44·10⁻³ кг/моль - молярная масса углекислого газа
T = 290 К
R = 8,31 Дж/(кг·моль) - универсальная газовая постоянная
p -?
По закону Менделеева - Клапейрона:
p·V = m·R·T/M
p = (m·R·T) / (M·V)
Подставляя данные получаем:
p ≈ 27,4 · 10⁵ Па = 2,74 МПа
Горизонтальная составляющая скорости пороха и дроби при возвышении на 60 градусов равна половине этой скорости (поскольку противолежащий угол треугольника соответствующих векторов составляет 30 градусов). Таким образом импульс, который обретает лодка от двух выстрелов, составляет:
p = 2*0.5*m*v = 2*0.5*0.04*320 = 12.8 кг м в сек.
скорость лодки V = p/M = 12.8/80 = 0.16 м в сек
Здесь m - масса пороха и дроби, v - начальная скорсть дроби, M - масса охотника, ружья и лодки. Убылью массы снаряжения после первого выстрела я пренебрёг - она в пределах погрешности округлений, по-моему.