«На всех этапах получения и использования любого топлива возникают потери части его первоначальной энергии. Первый этап, который подразумевает потери при производстве и транспортировке, инженеры называют «до хранилища». Для нефти, начиная со стадии ее добычи, переработки, получения бензина и его транспортировки на бензозаправочную станцию, эти потери составляют 21%. второй этап называется «от бака до колес». Он начинается с заправки автомобиля и заканчивается, когда автомобиль трогается с места. В итоге 85% первоначальной энергии используется впустую». Вопросы:
1) В тексте говориться о потерях энергии. Объясните, почему эти потери не означают нарушения закона сохранения энергии?
2) Объясните, почему в этом тексте фактически «скрывается» и другой фундаментальный закон природы: о необратимом характере топливных процессов (2-е начало термодинамики).
3) На каком из этапов больше возможностей сократить потери энергии? Какие меры для этого нужно предпринять?
Точка О располагается между точками В и С ближе к т. С - это следует из времен, данных в условии.
Пусть t0 - время взрыва. v - скорость распространения звуковой волны.
АО = v(tA - t0)
BO = v(tB - t0)
OC = v(tC - t0)
AO - BO = L
BO + OC = L
Вычитая из первого уравнения второе, получим значение для скорости:
L = v(tA - tB) v = L/(tA - tB) (1)
Складывая второе и третье, получим соотношение для t0:
v(tB + tC - 2t0) = L tA - tB = tB + tC - 2t0
t0 = (2tB + tC - tA)/2 (2)
Тело, которое соскальзывает вниз по наклонной плоскости. В этом случае на него действуют следующие силы:
Сила тяжести mg, направленная вертикально вниз;
Сила реакции опоры N, направленная перпендикулярно плоскости;
Сила трения скольжения Fтр, направлена противоположно скорости (вверх вдоль наклонной плоскости при соскальзывании тела).
Введем наклонную систему координат, ось OX которой направлена вдоль плоскости вниз. Это удобно, потому что в этом случае придется раскладывать на компоненты только один вектор — вектор силы тяжести mg, а вектора силы трения Fтр и силы реакции опоры N уже направлены вдоль осей. При таком разложении x-компонента силы тяжести равна mg sin(α) и соответствует «тянущей силе», ответственной за ускоренное движение вниз, а y-компонента — mg cos (α) = N уравновешивает силу реакции опоры, поскольку вдоль оси OY движение тела отсутствует.
Сила трения скольжения Fтр = µN пропорциональна силе реакции опоры. Это позволяет получить следующее выражение для силы трения: Fтр = µmg cos (α). Эта сила противонаправлена «тянущей» компоненте силы тяжести.
Получаем:
Подставляем N в первое уравнение: