h₂ - высота погруженной под воду (подводной) части айсберга, м;
S - площадь оснвания айсберга, м²;
На подводную часть айсберга действует сила Архимеда F_a, Н:
F_a=ρ₂gSh₂, где ,
ρ₂ - плотность морской воды, кг/м³, ρ₂=1028 кг/м³;
g - ускорение свободного падения, м/с²; g≈10 м/с²
На айсберг действует сила тяжести F_т, Н
F_т=mg, где
m - масса айсберга, кг
m=ρ₁V; V=S(h₂+h₁)
m=ρ₁S(h₂+h₁);
F_т=ρ₁gS(h₂+h₁), где
ρ₁ - плотность льда, кг/м³, ρ₁=900 кг/м³;
По 2-му закону Ньютона:
F_т+F_a=ma;
т.к. айсберг не всплывает, но и не тонет, то а=0
F_т+F_a=0;
F_a= - F_т;
Сила тяжести, и сила Архимеда действуют вдоль одной прямой, поэтому, переходя к скалярным величинам запишем:
ρ₂gh₂S=ρ₁(Sh₂+Sh₁)g;
сокращаем на g и S
ρ₂h₂=ρ₁(h₂+h₁);
немного алгебры
ρ₂h₂=ρ₁h₂+ρ₁h₁
ρ₂h₂-ρ₁h₂=ρ₁h₁
h₂(ρ₂-ρ₁)=ρ₁h₁
h₂=ρ₁h₁/(ρ₂-ρ₁);
h₂=900*15/(1028-900)=105 (м)
Общая высота айсберга: h₁+h₂=105+15=120 м
Высота подводной части (конечно, при неизменности условий заданных вначале задачки) айсберга в 105/15=7 раз больше надводной! Об этом нам всегда говорили в книжках, описывающих морские путешествия в высоких широтах.
Объяснение: КПД — это отношение полезной работы к затраченной. В этой задаче полезная работа — теплота, идущая на нагрев и плавление меди, а затраченная — теплота, полученная от сжигания угля.
Масса меди — m. Масса угля — .
Количество теплоты, идущее на нагрев:
Q = cmΔT
Количество теплоты, идущее на плавление:
Q = λm
Всего теплоты на нагрев и плавление:
Q = cmΔT + λm
Теплота, полученная от сжигания угля:
Получаем соотношение полезной и затраченной работы:
Общая высота айсберга 120 м
Объяснение:
h₁ - высота надводной части айсберга, h₁=15 м;
h₂ - высота погруженной под воду (подводной) части айсберга, м;
S - площадь оснвания айсберга, м²;
На подводную часть айсберга действует сила Архимеда F_a, Н:
F_a=ρ₂gSh₂, где ,
ρ₂ - плотность морской воды, кг/м³, ρ₂=1028 кг/м³;
g - ускорение свободного падения, м/с²; g≈10 м/с²
На айсберг действует сила тяжести F_т, Н
F_т=mg, где
m - масса айсберга, кг
m=ρ₁V; V=S(h₂+h₁)
m=ρ₁S(h₂+h₁);
F_т=ρ₁gS(h₂+h₁), где
ρ₁ - плотность льда, кг/м³, ρ₁=900 кг/м³;
По 2-му закону Ньютона:
F_т+F_a=ma;
т.к. айсберг не всплывает, но и не тонет, то а=0
F_т+F_a=0;
F_a= - F_т;
Сила тяжести, и сила Архимеда действуют вдоль одной прямой, поэтому, переходя к скалярным величинам запишем:
ρ₂gh₂S=ρ₁(Sh₂+Sh₁)g;
сокращаем на g и S
ρ₂h₂=ρ₁(h₂+h₁);
немного алгебры
ρ₂h₂=ρ₁h₂+ρ₁h₁
ρ₂h₂-ρ₁h₂=ρ₁h₁
h₂(ρ₂-ρ₁)=ρ₁h₁
h₂=ρ₁h₁/(ρ₂-ρ₁);
h₂=900*15/(1028-900)=105 (м)
Общая высота айсберга: h₁+h₂=105+15=120 м
Высота подводной части (конечно, при неизменности условий заданных вначале задачки) айсберга в 105/15=7 раз больше надводной! Об этом нам всегда говорили в книжках, описывающих морские путешествия в высоких широтах.
ответ: 49,35%
Объяснение: КПД — это отношение полезной работы к затраченной. В этой задаче полезная работа — теплота, идущая на нагрев и плавление меди, а затраченная — теплота, полученная от сжигания угля.
Масса меди — m. Масса угля —
.
Количество теплоты, идущее на нагрев:
Q = cmΔT
Количество теплоты, идущее на плавление:
Q = λm
Всего теплоты на нагрев и плавление:
Q = cmΔT + λm
Теплота, полученная от сжигания угля:
Получаем соотношение полезной и затраченной работы:
η =
Проведём расчёт:
η =
= 49,3559%
Округлим до сотых: 49,3559% ≅ 49,35 %.