3. ( ів) Скільки часу потрібно для нагрівання 1 кг води від 20°С до 100 °С. якщо в якості нагрівального елемента використати два послідовно з'єднаних нагрівача потужністю 840 Вт кожен. Витратами тепла знехтувати. Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг:°С).
ρ = 0,8 г/см³ = 800 кг/м³
S = 210 см² = 0,021 м²
S' = 6 300 см² = 0,63 м²
g = 10 м/с²
p₀ = 100 кПа = 10⁵ Па
Найти:H - ?
Решение:Запишем выражение для гидростатического давления жидкости плотности ρ на глубине H :
p = ρ·g·H
Тогда сила гидростатического давления равна :
F = p·S = ρ·g·H·S
Запишем выражение для силы давления со стороны атмосферы p₀ на окно площадью S' :
F = p₀·S'
Приравняем эти силы и выразим высоту H :
ρ·g·H·S = p₀·S'
H = (p₀·S') : (ρ·g·S )
Подставим численные значения для величин:
H = (10⁵·0,63) : (800·10·0,021) = 375 м
ответ:H = 375 м
Мне так представляется, что ускорение мела (замедление, если угодно, отрицательное ускорение) в данной задаче постоянно.
Почему так?
Сила трения Fтр = N * mu = m * g * mu
Ускорение (как учил старина Ньютон) а = F / m.
В направлении движения, на мел действует единственная сила - трения, других я из условия не усматриваю.
Следовательно, ускорение
а = m * g * mu / m = g * mu = 10 * 0,3 = 3 м/с2
Обычное тело в таких условиях ехало бы путь
Х = v^2 / (2a) = 121 / 6 = 20,1666 м, но эх, какая незадача - мел истирается. Ок, так сколько же метров сможет вообще проехать мел до полной аннигиляции при условии заданных цифр?
х = 8 г / 0,5 г/м = 16 м. Жаль, недолог его путь. Но зато мы уже более близки к ответу.
Чисто технически мне проще сначала найти скорость u мела в момент его исчезновения.
х = ( v^2 - u^2 ) / (2a)
16 = (121 - u^2) / 6
u^2 = 25
u = 5 м/с - при этой скорости от мела, как от чеширского кота, остаётся лишь наглая глумливая ухмылка, и больше ничего.
Отсюда поищем время от начала движения до сего печального момента:
t = (v-u) / a = (11-5) / 3 = 2 c
Ну, может я ошибаюсь, но мне так кажется. Если, конечно, мел не украдут раньше в пути его следования.