Энергия плоского воздушного конденсатора W1 = 2 • 10-7 Дж. Определите энергию конденсатора после заполнения его диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 2, если:

Объяснение:

дано m=M=m

k=0,2

Vo=4 м/с

S- ?

1) шайба остановится когда скорость шайбы и доски станет одинаковая

V1=V2=U

2) скорость шайбы и доски меняется только за счет трения

F*Δt= m(Vо-U)    для шайбы

F*Δt = m*U ( для доски)

mVo=2mU  ( закон сохранения импульсов)

U=Vo/2   Vo=4 м/с    U=4/2=2 м/с- скорость шайбы и доски

3) найдем ускорение шайбы относительно ИСО

a1=-Fтр/m=-кg=-2 м/с2

t1= (U-Vo)/a1=(2-4)/-2=1 с- время остановки шайбы

t1=t2     t2=1с - время разгона доски

S=a2*t2^2/2

a2=Fтр/m=kg=2 м/с2 >0 так как скорость доски увеличивается

S2=2*1^2/2=1 м

не гарантирую верность решения ( возможно не до конца понял ) Так что решение без гарантии.

Для начала надо нагреть этот брусок:

Q1 = cm(t-t)

c - удельная теплоёмкость ( для свинца 140 Дж / кг * С)
m - масса (0,5 кг)
(t-t) - разности температур ( 270 - 27 = 243 С)

Q1 = 140 * 0,5 * 243 = 17010 Дж = 17 , 01 кДж

Теперь плавим свинцовый брусок:

Q2 = ∧ * m 
∧ - лямбда - удельная теплота плавления ( для свинца 2,5 * 10 ^ 4 Дж = 25000 Дж)

m - масса ( 0,5 кг)

Q2 = 25000 * 0,5 = 12500 Дж = 12 , 5 кДж

Так как нам нужно кол-во теплоты и для нагревания и для плавления , то складываем получившиеся значения:

Q общая = Q1 + Q2 = 17010 + 12500 = 29510 Дж = 29, 51 кДж