Объяснение:
Задача 1
m = 48 кг
F₁ = 330 Н
КПД:
1)
Вес ящика:
P = m·g = 48·10 = 480 Н
Пусть надо ящик поднять на высоту h
Тогда полезная работа:
Aпол = P·h
2)
Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза,
значит
F = 2·F₁ = 2·330 = 660 Н
Совершенная работа:
Aсов = F·h
3)
КПД = Апол·100% / Асов = P·h·100% / (F·h) = 480·100%/660 ≈ 73%
Задача 2
Вес пустого ведра в воздухе:
P₁ = m₁·g = 1,27·9,8 = 12 Н
Вес воды в ведре в воздухе:
P₂ = m₂·g = ρ·V·g = 1000·10·10⁻³·9,8 = 98 Н
Тогда общий вес:
P = P₁+P₂ = 12 + 98 = 110 Н
В воде вес ведра:
P₃ = P₁ = 12 Н
Задача 3
Масса выкачанной воды:
m = ρ·V = 1000 · 100 = 100 000 кг
Работа по поднятию воды:
A = m·g·h = 100 000·10·165 = 1,65·10⁸ Дж
Но:
А = N·t = 14,7·10³·t Дж
Приравняем:
14,7·10³·t = 1,65·10⁸
t = 1,65·10⁸ / 14,7·10³ ≈ 11 200 с
или
t = 11200 / 3600 ≈ 3 часа
4.2.2 Так как не указана масса чайника, решу просто для воды
Количество теплоты, затраченное на нагревание воды
Дж
Время закипания
c
4.2.3 Составим уравнение теплового баланса, обозначив за х установившуюся температуру
Подставим данные из условия
°C
4.2.4 Самая интересная задача.
Объем тела при нагревании увеличивается, эта зависимость выражается формулой
где β - коэффициент объемного теплового расширения, для чугуна 1/К
Плотность также зависит от температуры
Выразим отсюда температуру
Плотность чугуна до того, как он остыл
кг/м³
Значит чугун был взят при температуре
Дальше все просто
Чугун остывая до нуля градусов Цельсия отдаст количество теплоты
Масса растаявшего льда
кг или 64 г
4.2.5 Просто найдем массу воды
кг или 329 г
4.2.6 Кинетическая энергия конькобежца
На таяние льда пойдет половина этой энергии то есть 994 Дж, масса растаявшего льда
кг или 3 г
4.2.7 Изменение кинетической энергии пули
Пуля поглотит половину, т.е. 610 Дж
а) °С
б) Ее температура будет 174+20=194 °С - это ниже температуры плавления свинца (327 °С), значит пуля не расплавится.
Объяснение:
Задача 1
m = 48 кг
F₁ = 330 Н
КПД:
1)
Вес ящика:
P = m·g = 48·10 = 480 Н
Пусть надо ящик поднять на высоту h
Тогда полезная работа:
Aпол = P·h
2)
Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза,
значит
F = 2·F₁ = 2·330 = 660 Н
Совершенная работа:
Aсов = F·h
3)
КПД = Апол·100% / Асов = P·h·100% / (F·h) = 480·100%/660 ≈ 73%
Задача 2
1)
Вес пустого ведра в воздухе:
P₁ = m₁·g = 1,27·9,8 = 12 Н
Вес воды в ведре в воздухе:
P₂ = m₂·g = ρ·V·g = 1000·10·10⁻³·9,8 = 98 Н
Тогда общий вес:
P = P₁+P₂ = 12 + 98 = 110 Н
2)
В воде вес ведра:
P₃ = P₁ = 12 Н
Задача 3
Масса выкачанной воды:
m = ρ·V = 1000 · 100 = 100 000 кг
Работа по поднятию воды:
A = m·g·h = 100 000·10·165 = 1,65·10⁸ Дж
Но:
А = N·t = 14,7·10³·t Дж
Приравняем:
14,7·10³·t = 1,65·10⁸
t = 1,65·10⁸ / 14,7·10³ ≈ 11 200 с
или
t = 11200 / 3600 ≈ 3 часа
4.2.2 Так как не указана масса чайника, решу просто для воды
Количество теплоты, затраченное на нагревание воды
Время закипания
4.2.3 Составим уравнение теплового баланса, обозначив за х установившуюся температуру
Подставим данные из условия
4.2.4 Самая интересная задача.
Объем тела при нагревании увеличивается, эта зависимость выражается формулой
Плотность также зависит от температуры
Выразим отсюда температуру
Плотность чугуна до того, как он остыл
Значит чугун был взят при температуре
Дальше все просто
Чугун остывая до нуля градусов Цельсия отдаст количество теплоты
Масса растаявшего льда
4.2.5 Просто найдем массу воды
4.2.6 Кинетическая энергия конькобежца
На таяние льда пойдет половина этой энергии то есть 994 Дж, масса растаявшего льда
4.2.7 Изменение кинетической энергии пули
Пуля поглотит половину, т.е. 610 Дж
а)
°С
б) Ее температура будет 174+20=194 °С - это ниже температуры плавления свинца (327 °С), значит пуля не расплавится.