Два тела с массами соответственно m1 = 1 кг и m2 = 2 кг соединены невесомой пружиной жёсткостью k = 1500 Н/м. Их поднимают вертикально вверх, приложив к первому (верхнему) телу силу, модуль которой F= 30 Н. Определите удлинение пружины, если тела движутся поступательно равноускоренно.

Показать ответ

Ответ:

DamirKa1111

11.07.2022 16:35

4.2.2 Так как не указана масса чайника, решу просто для воды

Количество теплоты, затраченное на нагревание воды

$Q=cm\Delta t=4200*0.45*90=170100$ Дж

Время закипания

$t=\frac{Q}{P}=\frac{170100}{500}=340$ c

4.2.3 Составим уравнение теплового баланса, обозначив за х установившуюся температуру

$m_{ice}\lambda+c(m_B+m_{ice})x=m_pL+cm_p(100-x)$

Подставим данные из условия

0.06*3.4*10^5+4200*0.56*x=0.01*2.3*10^6+4200*0.01*(100-x)

20400+2352x=23000+4200-42x

2394x=6800

x=2.8 °C

4.2.4 Самая интересная задача.

Объем тела при нагревании увеличивается, эта зависимость выражается формулой

$V=V_0(1+\beta t)$ где β - коэффициент объемного теплового расширения, для чугуна 3.3*10^-^5 1/К

Плотность также зависит от температуры

$\rho=\frac{m}{V}=\frac{m}{V_0(1+\beta t)}=\frac{\rho_0}{(1+\beta t)}$

Выразим отсюда температуру

$t=\frac{\rho_0}{\rho \beta} -\frac{1}{\beta }$

Плотность чугуна до того, как он остыл

$\rho =\frac{m}{V}=\frac{0.325}{48*10^-^6}=6771$ кг/м³

Значит чугун был взят при температуре

$t=\frac{6800}{6771*3.3*10^-^5}-\frac{1}{3.3*10^-^5} =130$ °C

Дальше все просто

Чугун остывая до нуля градусов Цельсия отдаст количество теплоты

$Q=cm\Delta t=500*0.325*130=21125$ Дж

Масса растаявшего льда

$m=\frac{Q}{\lambda}=\frac{21125}{0.33*10^6}=0.064$ кг или 64 г

4.2.5 Просто найдем массу воды

$m=\frac{Q}{L}=\frac{756000}{2.3*10^6}=0.329$ кг или 329 г

4.2.6 Кинетическая энергия конькобежца

$E_k=\frac{mv^2}{2}=\frac{55*8.5^2}{2}=1987$ Дж

На таяние льда пойдет половина этой энергии то есть 994 Дж, масса растаявшего льда

$m=\frac{994}{330000}=0.003$ кг или 3 г

4.2.7 Изменение кинетической энергии пули

$\Delta E_k=\frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)=\frac{0.025}{2}*(400^2-250^2)=1219$ Дж

Пуля поглотит половину, т.е. 610 Дж

а) $\Delta t=\frac{Q}{cm}=\frac{610}{140*0.025} =174$ °С

б) Ее температура будет 174+20=194 °С - это ниже температуры плавления свинца (327 °С), значит пуля не расплавится.

0,0(0 оценок)

Ответ:

ddddddddddddddd10

11.07.2022 16:35

4.2.2 Так как не указана масса чайника, решу просто для воды

Количество теплоты, затраченное на нагревание воды

$Q=cm\Delta t=4200*0.45*90=170100$ Дж

Время закипания

$t=\frac{Q}{P}=\frac{170100}{500}=340$ c

4.2.3 Составим уравнение теплового баланса, обозначив за х установившуюся температуру

$m_{ice}\lambda+c(m_B+m_{ice})x=m_pL+cm_p(100-x)$

Подставим данные из условия

0.06*3.4*10^5+4200*0.56*x=0.01*2.3*10^6+4200*0.01*(100-x)

20400+2352x=23000+4200-42x

2394x=6800

x=2.8 °C

4.2.4 Самая интересная задача.

Объем тела при нагревании увеличивается, эта зависимость выражается формулой

$V=V_0(1+\beta t)$ где β - коэффициент объемного теплового расширения, для чугуна 3.3*10^-^5 1/К

Плотность также зависит от температуры

$\rho=\frac{m}{V}=\frac{m}{V_0(1+\beta t)}=\frac{\rho_0}{(1+\beta t)}$

Выразим отсюда температуру

$t=\frac{\rho_0}{\rho \beta} -\frac{1}{\beta }$

Плотность чугуна до того, как он остыл

$\rho =\frac{m}{V}=\frac{0.325}{48*10^-^6}=6771$ кг/м³

Значит чугун был взят при температуре

$t=\frac{6800}{6771*3.3*10^-^5}-\frac{1}{3.3*10^-^5} =130$ °C

Дальше все просто

Чугун остывая до нуля градусов Цельсия отдаст количество теплоты

$Q=cm\Delta t=500*0.325*130=21125$ Дж

Масса растаявшего льда

$m=\frac{Q}{\lambda}=\frac{21125}{0.33*10^6}=0.064$ кг или 64 г

4.2.5 Просто найдем массу воды

$m=\frac{Q}{L}=\frac{756000}{2.3*10^6}=0.329$ кг или 329 г

4.2.6 Кинетическая энергия конькобежца

$E_k=\frac{mv^2}{2}=\frac{55*8.5^2}{2}=1987$ Дж

На таяние льда пойдет половина этой энергии то есть 994 Дж, масса растаявшего льда

$m=\frac{994}{330000}=0.003$ кг или 3 г

4.2.7 Изменение кинетической энергии пули

$\Delta E_k=\frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)=\frac{0.025}{2}*(400^2-250^2)=1219$ Дж

Пуля поглотит половину, т.е. 610 Дж

а) $\Delta t=\frac{Q}{cm}=\frac{610}{140*0.025} =174$ °С

б) Ее температура будет 174+20=194 °С - это ниже температуры плавления свинца (327 °С), значит пуля не расплавится.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

Бодя7789

20.07.2021 07:03

Девочка скатывается на санках с горки. проехав за 10 с по горизонтальной дороге путь 20 м, санки остановились. определите силу трения, действующую на санки, если масса девочки равна...

dikray1

12.05.2022 16:50

Шматок льоду (=900 кг/м3) повітрі важить 8 н, а в гасі (г=700 кг/м3) 1,5 н. чи є всередині шматка порожнина? якщо є, то який об єм порожнини?...

Ксюшечка59874374

27.01.2023 17:43

Повітряну кулю об ємом 200 м3 наповнено воднем ( = 0,09 кг/м3). маса оболонки кулі 10 кг. вантаж якої маси може підняти ця куля? густина повітря, що оточує кулю 1,29 кг/м3....

Анна200361

23.09.2020 15:41

Решить на кинематику и равномерное движениетело двигалось половину пути со скоростью 50 км/ч, потом половину оставшегося времени двигался со скоростью 20 км/ч, а оставшееся время...

belbeksev

30.04.2021 15:58

батарея с эдс 4 в и внутренним сопротивлением 1 ом входит в состав неизвестной цепи. к полюсам батареи подключен вольтметр, он показывает напряжение 6 в. определите количество теплоты,...

ученик22826

18.05.2023 02:15

1. Сплетенный провод внутри лампы 2. Провод, пропускающий высокое напряжение, вырабатывает электричество 3. Эффект электричества 4. Элемент цепи, не предназначенный для защиты цепей...

27sergey1

20.04.2020 23:19

Изобразите графически силу тяжести, вес и силу упругости, действующую на брусок, подвешенный на пружине...

Diannata

27.04.2021 13:32

Задача 3 Определите давление на глубине 0,5 м в воде, бензине, глицерине....

Alys1

27.04.2021 13:32

1. Процесс смещения зарядов в диэлектрике называется? 2. Почему электрическое поле внутри диэлектрика, внесенного во внешнее поле, уменьшается, а в проводнике полностью исчезает?3....

Unicorn789

03.02.2020 10:09

Внутрішнє радіоактивне опромінення виникає внаслідок… аварій на АЕС досліджень радіоактивних елементів медичних досліджень наявності у продуктах харчування радіонуклідів Питання №2...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку