На собирающую линзу вдоль главной оптической оси падает параллельный пучок света диаметром d = 4 см. За линзой на расстоянии L = 10 см есть экран, на котором получается круглое пятно. Фокусное расстояние линзы равно 2,5 см. Определите диаметр пятна.

Дано:

m = 100 г = 0,1 кг

t₁ = 5°C

t₂ = 34,6°C - температура кипения эфира

с = 2340 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость эфира

r = 0.4·10⁶ Дж/кг - удельная теплота парообразования эфира

Найти:

Q - количество теплоты для обращения эфира в пар

Сначала эфир нужно нагреть до температуры кипения. Для этого необходима энергия

Q₁ = cm(t₂ - t₁) = 2340 · 0.1 · (34.6 - 5) =  6926.4 (Дж)

Для обращения в пар эфира при температуре кипения потребуется энергия

Q₂ = r · m =  0.4·10⁶ · 0.1 = 40 000 (Дж)

Всего для обращения эфира в пар потребуется количество теплоты

Q = Q₁ + Q₂ = 6926.4 + 40 000 = 46 926.4 (Дж)

Потребуется теплоты Q = 46 926.4 Дж ≈ 47 кДж

ответ:Тангенциальное ускорение описывает изменение скорости по времени, что является второй производной от уравнения движения:

At = s'' = (2t^2 + t)'' = (4t + 1)' = 4 м/с^2

Нормальное ускорение - это такая составляющая скорости, которая направлена к центру кривизны траектории r = 20 см = 0.2 м и определяется как a = v^2 / r

Уравнение скорости - это первая производная от уравнения движения, т.е. (4t + 1), где t = 10 c

An = v^2 / r = (4t + 1)^2 / r = (4*10 c + 1)^2 / 0.2 = 8405 м/с^2

Вектора тангенциального и нормального ускорений перпендикулярны, значит полное ускорение по теореме Пифагора:

A = √(At^2 + An^2) = √((4 м/с^2)^2 + (8405 м/с^2)^2) = 8405.001 м/с^2

При столь малом тангенциальном и столь большом нормальном, вектор полного ускорения стремиться к нормальному. Вектор скорости совпадает по направлению с тангенциальным, а значит угол между вектором скорости и вектором полного ускорения стремиться к 90° .