Какова расстояния и средняя скорость тела с равномерно ускоряющейся начальной скоростью 2 м/с и скоростью 12 м/с за 2 секунды? Если человек пробегает первую четверть дороги со скоростью 7 м/с, а оставшуюся часть проходит со скоростью менее двух раз, какова средняя скорость человека на всей дороге?
Каковы пути и расстояния автомобилей, движущихся в противоположном направлении от одной точки в противоположном направлении с постоянной скоростью 25 м/с и 20 м/с через 3 секунды?
s = 10 м - путь
А = sFтр = 200 Дж
таким образом
Fтр = A/s
k = 0.2 значит
Fтр = kmg
значит
m = Fтр/kg = A/(skg) = 200/(10·0.2·10) = 200/20 = 10 кг
2)
при неупругом столкновении из закона сохранения импульса следует
m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)v
откуда
v = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂)
Механическая энергия системы уменьшается на величину
ΔE = m₁v₁²/2 + m₂v₂²/2 - (m₁ + m₂)v²/2
эта величина как раз и равна увеличению внутренней энергии тел при неупругом соударении, поскольку эта потеря перешла в тепловое движение молекул неупруго столкнувшихся тел
Таким образом,
Δu = m₁v₁²/2 + m₂v₂²/2 - (m₁ + m₂)(m₁v₁ + m₂v₂)²/2(m₁ + m₂)² =
= m₁v₁²/2 + m₂v₂²/2 - (m₁v₁ + m₂v₂)²/2(m₁ + m₂) =
= 0.5(m₁v₁² + m₂v₂² - (m₁v₁ + m₂v₂)²/(m₁ + m₂)) =
= 0.5(10·4² + 8·2² - (10·4 + 8·2)²/(10 + 8)) = 0.5·(192 - 174.2) = 8.9 Дж
Итак, разберем задачу по пунктам.
1) Сначала мы должны нагреть лёд
Формула выделившейся теплоты:
Q1=c1*m*Δt1, где c - удельная теплоемость льда, равная 2100 Дж/(кг*К), m - масса льда, Δt1 - изменение температуры. Стоит обратить ваше внимание на то, что когда мы высчитываем изменение, нам необязательно переводить температуру из градусов Цельсия в Кельвины, так что Δt у нас будет равно 10. Q1>0
2) После нагревания мы должны расплавить лёд
Формула выделившейся теплоты:
Q2=λ*m, где λ - удельная теплота плавления льда, равная 334*10³ (Дж/кг)Q2>0
3) Итак, теперь мы имеем воду. Масса осталась та же. Нам осталось лишь нагреть воду до температуры, когда из нее будет образовываться пар.
Формула выделившейся теплоты:
Q3=c2*m*Δt2, где c2 - удельная теплоемкость воды, равная 4190 Дж/(кг*К), Δt2=100 (Мы должны нагреть воду от 0 градусов до 100. Из конечной вычитаем начальную 100-0=100). Q3>0
4)Итак, в итоге мы должны составить уравнение теплового баланса:
Q=Q1+Q2+Q3
Нам осталось лишь подставить значения и вычислить какое же количество теплоты нам требуется:)
Q=2100*2*10+334000*2+4190*2*100=42000+668000+838000=1538000 (Дж/кг)=1,548Мдж/кг