В сосуд теплоемкостью C=1 кДж/∘C помещен брусок льда массой m=20 г. И сосуд, и брусок находятся при температуре t1=−8 ∘C. Какую минимальную массу воды M, взятую при температуре t2=3 ∘C нужно налить в сосуд, чтобы установившая температура в сосуде была равна 0 ∘C? ответ выразите в граммах, округлив до целого числа. Сразу после того, как в сосуд наливают воду, сосуд теплоизолируют. Удельная теплоемкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоемкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.
a1 = a2 = a3, т.к. нить нерастяжимая
T01 = T02 = T0 по 3 з. Н.
T2 = T3 = T по 3 з. Н.
OX (1): T0 - um1g - T = m1a
OX (2): T - um2g = m2a
OY (3): m0g - T0 = m0a
(1) + (3):
-um1g - T + m0g = a (m1 + m0)
с учетом силы натяжения T = m2a + um2g из (2):
-um1g - m2a - um2g + m0g = a (m1 + m0)
a (m0 + m1 + m2) = m0g - um1g - um2g
a = (m0g - ug (m1 + m2)) / (m0 + m1 + m2)
a = g (m0 - u (m1 + m2)) / (m0 + m1 + m2) (!)
2.
с учетом формулы ускорения в (2):
T - um2g = m2g (m0 - u (m1 + m2)) / (m0 + m1 + m2)
T = m2g (m0 + u (1 - m1 + m2)) / (m0 + m1 + m2) (!)
2. Сумма импульсов до прыжка = 0, и должна равняться сумме импульсов после прыжка.
0 = m1*v1+m2*v2
Откуда v1 = -m2*v2/m1.
Знак "-" говорит о том, что скорость лодки направлена противоположно скорости мальчика
3.импульс равен скорости, умноженной на массу.
импульс постоянен (закон сохранения импульса) . т. е. масса пули, умноженная на скорость пули, равна массе винтовки, умноженной на скорость винтовки при отдаче.
(700 х 10) / 1.6 = 4375 граммов, примерно 4,4 килограмма - это масса винтовки