Р - сила тяжести, направленная вертикально вниз.P = m·g = 97·9,81 = 951,57(H)Fтр - сила трения, направленная горизонтально в сторону, противоположную движению.Fтр = N·fТ -сила натяжения верёвки, направленная под углом 30 градусов к направлению движенияN - реакция поверхности, направленная вертикально вверх.Поскольку движение равномерное, то система сил уравновешена, т.е. векторная сумма сил равна нулю.Уравнение равновесия в проекции на горизонталь:Т·cos30° - Fтр = 0 (1)Уравнение равновесия в проекции на вертикаль:N + T·sin30° - Р = 0 (2)Из (2) выразим NN = Р -T·sin30°Тогда сила трения равнаFтр = N·f = Р·f -T·f·sin30°Подставим силу трения в (1)Т·cos30° - (Р·f -T·f·sin30°) = 0 выразим ТТ·cos30° - Р·f +T·f·sin30° = 0Т·cos30°+T·f·sin30° = Р·fТ = Р·f/(cos30°+f·sin30°)Подставим исходные данныеТ = 951,57·0,2/(0,866+0,2·0,5)Т = 197,012(Н)
Объяснение:
Дано:
m₁ = 80 г = 80·10⁻³ кг
q = 46,2·10⁶ Дж/кг·
m₂ = 10 кг
с₂ = 880 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость алюминия
с₃ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
t₁ = 10°C
t₂ = 100°C
η = 40% или η = 0,40
m₃ - ?
1)
Сжигаем керосин:
Q₁ = q·m₁ = 46,2·10⁶·80·10⁻³ ≈ 3 700 кДж
От этого количества теплоты на нагревание алюминиевой кастрюли и воды потребуется:
Q = η·Q₁ = 0,40·3 700 ≈ 1 480 кДж
2)
Нагреваем алюминиевую кастрюлю:
Q₂ = m₂·c₂·(t₂ - t₁) = 10·880·(100-10) ≈ 790 кДж
3)
Значит, на нагревание воды будет затрачено:
Q₃ = Q - Q₂ = 1 480 - 790 = 690 кДж
4)
Нагреваем воду:
Q₃ = m₃·c₃·(t₂ - t₁) = 4200·(100-10)·m₃ ≈ 380·m₃ кДж
Масса воды:
m₃ = Q₃ / 380 = 690 / 380 ≈ 1,8 кг