Пружинный пистолет стреляет шариками массой 0,005 кг. Перед выстрелом пружина жестокостью 500 Н/м сжимается на 0,1 м.
(6 б)
а) Определите потенциальную энергию пружины. (2)
б) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. (1)
в) Определите скорость шара. (2)
г) Определите кинетическую энергию шарика
31 г
Объяснение:
дано:
m(спирта) = 60 г
t(1) = 20 градусов Цельсия
t(2) = 70 градусов Цельсия
найти:
m(воды)
Q(спирт) = лямбда(спирт) × m(спирт),
лямбда(спирт) - удельная теплота плавления спирта,
по справочнику:
лямбда(спирт) = 1,1 × 10^5 Дж/кг
Q(спирт) - количество теплоты, которое мы получим, спалив спирт.
Именно его мы и потратим на нагревание воды,
Q(спирт) = Q(вода)
Q(вода) = c(вода) × m(вода) × (t(2) -t(1)),
c(вода) - удельная теплоемкость воды,
по справочнику:
c(вода) = 4,2 × 10^3 Дж /(кг × градус Цельсия)
тогда выводим общую формулу:
Q(вода) = c(вода) × m(вода) × (t(2) -t(1))
m(вода) = Q(вода) / ( c(вода) × (t(2) -t(1)) )
m(вода) = Q(спирт) / ( c(вода) × (t(2) -t(1)) )
m(вода) = ( лямбда(спирт) × m(спирт) ) / ( c(вода) × (t(2) -t(1)) )
подставляем значения,
но сначала переведем граммы в килограммы:
1 г = 10^(-3) кг
60 г = 60 × 10^(-3) = 6 × 10^(-2) кг
m(вода) = ( 1,1 × 10^5 × 6 × 10^(-2) ) / ( 4,2 × 10^3 × (70-20) ) = (6,6 × 10^3) / (4,2 × 10^3 × 50) = (6,6 × 10^3) / (210× 10^3) = 0,031 кг = 31 г
проверим размерности:
( Дж/кг × кг ) / ( (Дж/(кг×градус Цельсия) × (градус Цельсия) ) = Дж / (Дж/кг) = Дж × (кг/Дж) = кг