(подробное решение заготовку детали массой 800 г, нагретую до высокой температуры, поместили в техническую смесь массой 4 кг, находящуюся при температуре 10°С. Удельная теплоемкость смеси 2000 Дж/(кг•°С). Заготовка остыла на 600°С, а смесь нагрелась до 40°С. Из какого материала изготовлена заготовка?
Если изменение емкости происходит при неизменном заряде конденсатора (при этом изменяется его напряжение), то для расчета энергии следует использовать формулу W = q2/(2C), которая указывает, что увеличение емкости приводит к уменьшению энергии и, наоборот, уменьшение емкости приводит к увеличению энергии.
Если же изменение емкости происходит при постоянном напряжении (например, когда конденсатор подключен к источнику постоянной ЭДС), то для расчета энергии и ее изменения нужно использовать выражение W = CU2/2. В этом случае увеличение емкости приводит к увеличению энергии.
Дано:
v = 14,4 м/с
S = 40 м
g = 10 м/с²
Найти:
м = ?
Коэффициент трения входит в формулу силы трения. Чтобы выразить его, нужно приравнять работу, которую совершила сила трения, к изменению кинетической энергии шайбы (по теореме об изменении кинетической энергии):
F_тp = м*N = м*m*g
Е_к = m*v²/2
А = F*S
А (F_тp) = delta E_к
Конечная скорость шайбы равна нулю. Значит изменение кинетической энергии будет равно начальной кинетической энергии со знаком минус, что является правильным, т.к. сила трения направлена против движения шайбы и работу она совершает отрицательную:
delta E_к = Е_к2 - Е_к1 = 0 - Е_к1 = - Е_к1
Тогда:
А (F_тp) = delta E_к
- м*m*g*S = - m*v²/2 | : (- m*g*S)
м = (- m*v²/2) : (- m*g*S) = v² / (2*g*S) = 14,4² / (2*10*40) = 207,36 / 800 = 0,2592 = 0,26
ответ: в) 0,26.