Точка совершает гармонические колебания, причём начальная фаза колебаний равна нулю. 1) Через какую долю периода после прохождения положения равновесия скорость точки будет равна половине её максимальной скорости?

2) Построить график зависимости скорости точки от величины её смещения от положения равновесия.

Показать ответ

Ответ:

Lovetoo

13.08.2021 08:51

Дано:

$m_{_{B}} = 1$ кг

$c_{_{B}} = 4200$ Дж/(кг · °С)

$t_{_{B}} = 20$ °С

$m_{_{C}} = 2$ кг

$c_{_{C}} = 140$ Дж/(кг · °С)

$t_{_{C}} = 90$ °С

==========================

Найти: t - ?

==========================

Решение. В ходе взаимодействия свинцовая деталь отдаёт теплоту воде, а вода - охлаждает эту деталь (получает теплоту). То есть, свинцовая деталь охлаждается, а вода нагревается, и этот процесс окончится на определённой температуре :

Количество теплоты, отданное свинцовой деталью:

$Q_{_{B}} = c_{_{B}}m_{_{B}} (t - t_{_{B}})$ (1)

Количество теплоты, полученное водой:

$Q_{_{C}} = c_{_{C}}m_{_{C}} (t_{_{C}} - t)$ (2)

Согласно уравнению теплового баланса

$Q_{_{B}} = Q_{_{C}}$ (3)

Подставив уравнение (1) и (2) в уравнение (3), получим:

$c_{_{B}}m_{_{B}} (t - t_{_{B}}) = c_{_{C}}m_{_{C}} (t_{_{C}} - t)$

$c_{_{B}}m_{_{B}}t - c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}} = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} - c_{_{C}}m_{_{C}}t$

$c_{_{B}}m_{_{B}}t + c_{_{C}}m_{_{C}}t = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}$

$t(c_{_{B}}m_{_{B}} + c_{_{C}}m_{_{C}}) = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}$

$\boxed {t = \dfrac{c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}}{c_{_{B}}m_{_{B}} + c_{_{C}}m_{_{C}}}}$ - окончательно.

Определим значение искомой величины:

$t = \dfrac{140 \ \cdotp 2 \ \cdotp 90 + 4200 \ \cdotp 1 \ \cdotp 20}{4200 \ \cdotp 1 + 140 \ \cdotp 2} = \dfrac{25200 + 84000}{4200 + 280} =$

$= \dfrac{109200}{4480} = \dfrac{195}{8} = 24 \dfrac{3}{8} = 24,375$ °С

==========================

ответ: t = 24,375 °С

0,0(0 оценок)

Ответ:

nsotskova

01.06.2022 07:55

По поводу ответа Сергея Гаврилова: силовые линии электростатического поля еще как пересекаются. Достаточно вспомнить картину силовых линий точечного заряда. Они все пересекаются в той точке, где находится заряд. И да, в этой точке направление электрического поля неоднозначно, как и сказал Сергей Гаврилов. А величина его равна нулю. И силовые линии пОля двух одинаковых точечных зарядов одного знака тоже пересекаются - точно в середине между зарядами. И поле в этой точке тоже равно нулю. Это вообще характерное заблуждение по поводу электростатических полей: считать, что их силовые линии не могут пересекаться. На самом деле - могут, но только в точках, где величина поля равна нулю.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика