○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг • удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
Выталкивающая сила численно равна весу жидкости в объеме погруженной части тела:
Fₐ = ρgV, где ρ - плотность жидкости, кг/м³
g = 9,8 H/кг - ускорение своб. падения
V - объем погруженной части тела, м³
Следовательно, единственной характеристикой жидкости, влияющей на величину выталкивающей силы, является плотность жидкости.
Так как зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости прямо пропорциональная, то, чем больше плотность жидкости, в которую погружают одно и то же тело, тем больше действующая на это тело выталкивающая сила.
Поэтому, выталкивающая сила для тела с постоянным объемом больше в жидкости, имеющей бо'льшую плотность.
○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c
ответ: а) с большей плотностью
Выталкивающая сила численно равна весу жидкости в объеме погруженной части тела:
Fₐ = ρgV, где ρ - плотность жидкости, кг/м³
g = 9,8 H/кг - ускорение своб. падения
V - объем погруженной части тела, м³
Следовательно, единственной характеристикой жидкости, влияющей на величину выталкивающей силы, является плотность жидкости.
Так как зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости прямо пропорциональная, то, чем больше плотность жидкости, в которую погружают одно и то же тело, тем больше действующая на это тело выталкивающая сила.
Поэтому, выталкивающая сила для тела с постоянным объемом больше в жидкости, имеющей бо'льшую плотность.