1. На нагрівач поставили відкриту каструлю з водою при температурі 1 = 20 °C і зняли її через г = 40 ХВ. Знайти об'єм и, води, що залишилася у каструлі, якщо
початковий ії об'єм дорівнював у= 3 л. У нагрівачу кожну хвилину згоряє т = 3 г гасу,
Питома теплота якого 40 кДж/г. ККД нагрівача п 42%, питома теплоємність та
питома теплота пароутворення води відповідно c = 4,2 кДж/(кг-К), = 2.1 МДж/КГ,
густина води р. 1:10кг/м, температура кипіння води , = 100 °С. Теплоємністю
каструлі знехтувати.
Часть импульса до полного сгорания (это же не происходит одномоментно, иначе это называлось бы взрыв) передается молекулам воздуха, нагревающим его, и повышающим его внутреннюю энергию. И вся эта энергия в итоге передается окружающей среде. Масса не пропадает, она образует при высокой температуре соединения с молекулами воздуха (кислород, водород, углерод) и передает им весь свой импульс. Часть внутренней энергии, кстати, наверняка тратится на те реакции, которые требуют внешней энергии для реализации (эндотермические)
Итак ответ, импульс передается молекулам воздуха и новым молекулам, которые образуются в результате сгорания.
Дано:
m=80кг
h=10м
x=40cм
СИ:
x=0.4м
Найти:
Fупр
Решение:
Fупр=kx
mg(h+x)=kx^2/2, где kx^2/2 - Еп упруго-деформированной пружины.
k=2mg(h+x)/x^2
Fупр=2mg(h+x)/x
Fупр=2*80кг*10м/с^2*10.4м/0.4м=41,6кН
ответ: Fупр=41.6кН
3.
Дано:
Ек=200Дж
m=0.25кг
t=3c
Найти:
h
Решение:
Ek=mV^2/2
Eko=mVo^2/2
Vo=корень из 2Ek/m
Vo=корень из 2*200Дж/0.25=40м/с
Vk=V0-gt
Vk=40м/с-10м/с^2*3c=10м/с
2gh=Vk^2-Vo^2
h=Vk^2-Vo^2/2g
h=1600м^2/c^2-100м^2/с^2/2*10м/с^2=75м
ответ: h=75м.
3.
Дано:
m1=80кг
m2=2кг
V2'=10м/с
k=0.02
Найти:
S
Решение:
По закону сохранения импульса:
0=m2V2'-m1V1'
m1V1'=m2V2'
V1'=m2V2'/m1
V1'=2кг*10м/с/80кг=0.25 м/с
По второму закону Ньютона(тут я сделал рисунок):
m1a=Fтр+N+mg(в вектороном виде)
скалярный вид:
ox:m1a=-Fтр
oy:0=N-m1g, N=m1g
m1a=km1g
a=-kg
S=Vot-at^2/2
Vo=at
Vo=kgt=>t=Vo/kg
S=Vo*Vo/kg-kg*Vo^2/2*k^2*g^2=Vo^2/2k*g=(0.25м)^2/2*0.02*10м/c^2=0.15625м=0.16м.
ответ: S=0.16м