Из предложенных ситуаций выбери ту, движение в которой является реактивным ! 1.Водомётный катер движется по озеру
2.Аэросани после выключения двигателя постепенно замедляют своё движение
3.Пуля, выпущенная из оружия, во время полёта отклоняется от горизонтальной траектории
4.Снег, лежащий на ветках деревьев, не падает с них
5.Когда ковёр выбивают, из него вылетают пылинки
η = 37%
t_воды = 21°C
m_снега = 87 кг
t_снега = -8°C
λ_снега = 330000 Дж/кг
с_снега= 2100 Дж/(кг⋅°С)
c_воды = 4200 Дж/(кг⋅°С)
q_дров = 10⋅10⁶ Дж/кг
Решениеη = (A_полезное / A_затраченное) ⋅ 100%
A_полезное = Q₁ + Q₂ + Q₃
Q₁ = с_снега ⋅ m_снега · (t_плавления - t_снега)
Q₂ = λ_снега · m_снега
Q₃ = c_воды · m_снега · (t_воды - t_плавления)
A_полезное =
с_снега ⋅ m_снега · (t_плавления - t_снега) + λ_снега · m_снега + c_воды · m_снега · (t_воды - t_плавления) = (выносим m_снега)
m_снега · (с_снега · (t_плавления - t_снега) + λ_снега + c_воды · (t_воды - t_плавления)) = 87 · (2100 · (0 - ( - 8)) + 330000 + 4200 · (21 - 0)) = 37845000 Дж
A_затраченное = Q_дров = q_дров · m_дров
η = (37845000 / q_дров · m_дров) · 100% ⇒
⇒ m_дров = (37845000 · 100%) / (10⋅10⁶ · 37%) = 10.2 кг
ответ10.2 кг
Небольшое дополнение к условию задачи — автор имел в виду, что камень бросается с Земли, а не с какой-то высоты, как кто-нибудь мог бы подумать, и возвращается через 2 секунды также на Землю. В противном случае, решить задачу не представлялось бы возможным.
Сначала разберемся с перемещением камня r⃗ . Перемещение — это вектор, проведенный из начального положения тела в конечное. Поскольку камень бросили вертикально вверх, и он вернулся в то же место, откуда его бросали, значит вектор перемещения равен нулевому вектору, а длина вектора перемещения (его модуль) равна нулю.
r⃗ =0⃗ ⇒|r⃗ |=0
Путь — это скалярная величина, равная длине траектории, которое тело. Очевидно, что в данном случае путь равен удвоенной максимальной высоте подъема камня. Осталось только найти последнюю.
S=2h(1)
Если камень находился в воздухе 2 секунды, то падал обратно на Землю ровно половину этого времени, то есть одну секунду.
tпад=t2(2)
Поскольку камень с максимальной высоты будет падать уже без начальной скорости, то эту высоту можно найти по следующей формуле.
h=gt2пад2(3)
Подставим (2) в (3), полученное выражение подставим в (1).
h=g2t24=gt28⇒S=2h=gt24
S=gt24
Подставим полное время полета и получим численный ответ к первому вопросу задачи.
S=10⋅224=10м