Два шара массой 100 г каждый движутся по прямой в одном направлении и сталкиваются друг с другом. Скорость первого шара перед столкновением равна 3 м/с, а скорость второго шара перед столкновением равна 4 м/с. В результате столкновения второй шар остановился. Примите, что суммарный импульс шариков при столкновении сохраняется а) Чему равны модули начальных импульсов шаров?
б) Чему равен модуль суммарного начального импульса шаров?
в) Чему равна скорость первого шара сразу после столкновения?
Дано:
t пара=100 градусов
Vводы = 10 л
t воды = 20 градусов
L воды = 2,3*
с воды = 4200 Дж/кг
Найти:
m пара = ?
Решение:
Теплота нагревания воды до нужной нам температуры вычислим по формуле:
Q= c воды*m воды * Δt = с*ρ*V*Δt
Теплота испарения воды: Q=L*m пара
По закону сохранения энергии: Q пара = Q воды,
значит,
L*m пара = с*ρ*V*Δt
Откуда, следует:
m пара = (с*ρ*V*(t конечн. - t начальн.))/L =
= (4200 Дж/кг*1000 кг/м.куб*0.01 м.куб*80)/2300000 Дж/кг= 14 кг
ответ: масса пара = 1,4 кг .
2) Напишем первый закон Ньютона (сумма всех сил = 0, при этом силы - это вектора):
N + mg + Fтр = 0.
Спроецируем вектора на оси OX и OY:
OX: mg sinα - u N = 0
(в этой записи мы учли, что Fтр = u N, где u - коэф-т трения, N - сила нормальной реакции опоры)
OY: N - mg cosα = 0,
N = mg cosα (!)
Подставим формулу (!) в OX:
mg sinα - u mg cosα = 0, откуда
u = tgα.
таким образом, масса бруска не нужна, важен только угол наклонной плоскости