1) сила натяжения каната до торможения равна (при условии равномерного спуска со скоростью 6 м/с) : Fн=-mg 2) при торможении его в течении 4х секунд возникает ускорение, это ускорение равно: a= 6/4=1.5 м/с, где 6 - это изменение скорости от 6 м/с до 0 ( то есть остановки) , а 4 - это время за которое произошло изменение в скорости. 3) тогда сила натяжения каната будет равна: Fн=-m(g+a)=-100(10+1,5)=-1150 Н пс: знак минус говорит о направлении противоположном направлению свободного падения, то есть сила натяжения каната направленна вверх.
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Fн=-mg
2) при торможении его в течении 4х секунд возникает ускорение, это ускорение равно:
a= 6/4=1.5 м/с, где 6 - это изменение скорости от 6 м/с до 0 ( то есть остановки) , а 4 - это время за которое произошло изменение в скорости.
3) тогда сила натяжения каната будет равна:
Fн=-m(g+a)=-100(10+1,5)=-1150 Н
пс: знак минус говорит о направлении противоположном направлению свободного падения, то есть сила натяжения каната направленна вверх.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.