На химическом заводе произошла нештатная ситуация.В результате которой в цистерне испарилось 10 кг серной кислоты.Какое кол-во теплоты нужно отвести от цистерны,чтобы кислота конденсировалась и охладилась до 10⁰с

Показать ответ

Ответ:

tural25

27.08.2020 09:50

Шаг 1. Мы ввели систему отсчета: 1) выбрали началом отсчета дерево, от которого начинал свое движение пешеход; 2) направили координатную ось вдоль дороги в направлении движения пешехода; 3) включили часы (секундомер) в момент начала движения тел.

Шаг 2. Были определены начальные координаты пешехода (xп0 = 0) и велосипедиста (xв0= 20 м).

Шаг 3. Используя введенную систему отсчета, мы определили значения скоростей движения пешехода (vп = 1 м/с) и велосипедиста (vв = -3 м/с).

Таким образом, первые три шага решения задачи не зависят от того, каким графическим или аналитическим) мы собираемся ее решать. Но уже следующий шаг будет отличаться от того, что мы делали при графическом решения.

Шаг 4 (аналитический). Запишем в аналитическом виде законы движения тел, учитывая известные данные. Поскольку в задаче движутся два тела (пешеход и велосипедист), то мы получаем два закона движения:

xп = 0 + 1 · t, xв = 20 - 3 · t.

Шаг 5 (аналитический). Представим в виде уравнения условие задачи – встречу велосипедиста и пешехода. Встреча двух тел означает, что положения тел в пространстве совпадут в некоторый момент времени t = tвстр, т. е. в этот момент времени совпадут их координаты

Объяснение:

Шаг 6 (аналитический). Запишем вместе полученные в шагах 4 и 5 выражения, присвоив каждому из них свои номер и название.

xп = 0 + 1 · t, (1) (закон движения пешехода)

xв = 20 - 3 · t, (2) (закон движения велосипедиста)

xп = xв. (3) (условие встречи пешехода и велосипедиста)

Шаг 7 (аналитический). Решение уравнений.

Для того чтобы найти значение времени t в интересующий нас момент встречи, воспользуемся условием встречи пешехода и велосипедиста – уравнением (3). Оно предполагает равенство координат двух тел. Подставим в него выражения для xп и xв из уравнений (1) и (2):

0 + 1 · t = 20 - 3 · t

Приведем подобные слагаемые и решим уравнение:

(1+3) · t = 20, t = 20/4 = 5 (с).

Таким образом, мы установили, что встреча пешехода и велосипедиста состоится через 5 с после начала движения.

Теперь определим координату точки, в которой состоится встреча. Для этого подставим полученное значение момента встречи tвстр = 5 с в закон движения пешехода – уравнение (1):

xп = 0 + 1 · tвстр = 0 + 1 · 5 = 5 (м).

Это означает, что в момент встречи координата пешехода будет равна xп = 5. Следовательно, встреча произойдет в 5 м от начала отсчета – дерева, от которого начал движение пешеход.

Ясно, что координату места встречи можно было определить, подставив время tвстр = 5 с и в закон движения велосипедиста – уравнение (2):

xв = 20 - 3 · tвстр = 20 - 3 · 5 = 5 (м).

Естественно, мы получили то же самое значение хвстр, так как координаты пешехода и велосипедиста в момент встречи совпадают.

Итоги

При аналитическом решения задачи «встреча» момент встречи и координата места встречи определяются из равенства координат в законах движения тел, записанных в аналитическом виде

0,0(0 оценок)

Ответ:

1шрус220

05.10.2020 23:40

Угол наклона равен 8.3 градуса

Объяснение:

Данная задача является первой задачей в олимпиаде "Ломоносов" 2021-2022 по физике 10-11 класс и будет решена в общем виде, так как у всех были разные значения коэффициента трения:

Анимацию столкновения можно глянуть тут: https://youtu.be/yDroGp3K5Q0

На высоте h первая шайба обладала потенциально энергией $E_{p} =mgh$ , которая затем перешла целиком в энергию кинетическую тела, когда оно скатилось $E_{k}=\frac{mV^2}{2}$

Так как поверхность гладкая и потерь энергии не было, то:

$E_{k}=E_{p}\\\frac{mV^2}{2} =mgh\\mV^2=2mgh\\V^2=2gh\\V=\sqrt{2gh}$

Пусть U1 - скорость первой шайбы после столкновения, а U2 - скорость второй, тогда запишем закон сохранения импульсов:

$m\sqrt{2gh} =mU_1+0.5mU_2\\\sqrt{2gh}=U_1+0.5U_2\\2\sqrt{2gh} =2U_1+U_2$

Так как удар абсолютно упругий запишем сохранение кинетических энергий

$\frac{m*2gh}{2} =\frac{mU_1^2}{2} +\frac{mU_2^2}{4} \\4gh=2U_1^2+U_2^2$

Имея систему

$2\sqrt{2gh} =2U_1+U_2\\4gh=2U_1^2+U_2^2$

Найдем значение U2:

$\left \{ {{4gh=2U_1^2+U_2^2} \atop {2\sqrt{2gh} =2U_1+U_2}} \right. \\\left \{ {{8gh=4U_1^2+2U_2^2} \atop {8gh=4U_1^2+U_2^2+4U_1U_2}} \right. -\\U_2^2-4U_1U_2=0\\U_2(U_2-4U_1)=0\\U_2=0_{unsatisfied}\\ U_2=4U_1\\U_1=0.25U_2$

Подставим в уравнение импульсов:

$2\sqrt{2gh} =0.25U_2+U_2\\U_2=\frac{4}{3} \sqrt{2gh}$

Когда меньшее тело выходит на шероховатую наклонную плоскость то на него действуют силы, что указаны на рисунке 5, отсюда:

$Oy:a=o\\N=mgcos\alpha\\Ox:ma=F_{TP}\\F_{TP}=\mu N=mgcos\alpha \\\\ma=-\mu m gcos\alpha \\a = -\mu gcos\alpha$

Из наклонной плоскости где один катет против угла альфа равен H, а гипотенуза равна S, выразим S:

$sin\alpha = \frac{h}{S} \\S = \frac{h}{sin\alpha }$

Согласно формуле: $S = \frac{V_1^2-V_0^2}{2a}$ , где V0 - U2, а V1 равно нулю, так как конечная скорость равна нулю, подставим:

$\frac{h}{sin\alpha} =\frac{-(\frac{4}{3}\sqrt{2gh})^2 }{-2\mu gcos\alpha } \\16sin\alpha=9\mu cos\alpha\\tg\alpha = \frac{9}{16} \mu\\\alpha = arctg\frac{9}{16} \mu\\\alpha = arctg\frac{117}{800} \\\alpha=8.3$