Вкусок льда массой 50 г и температурой – 5°с влили 0,5 кг расплавленного свинца при температуре плавления. сколько воды обратится в пар, если свинец остыл до температуры 27°с? потерями энергии пренебречь.

m = 3 кг.

g = 10 м/с2.

∠α = 30°.

μ = 0,3.

Fтр - ?

Для движения бруска по наклонной плоскости запишем 2 закон Ньютона в векторной форме: m * a = m * g + N + Fтр, где m * g - сила тяжести, N - сила реакции поверхности наклонной плоскости, Fтр - сила трения.

ОХ: m * a = Fтр - m * g * sinα.

ОУ: 0 = - m * g * cosα + N.

Fт = m * a + m * g * sinα = m * (a + g) * sinα.  

N = m * g * cosα.

Силу трения скольжения Fтр выразим формулой: Fтр = μ * N = μ * m * g  * cosα.

Fтр =  0,3 * 3 кг * 10 м/с2 * cos30° = 7,8 Н.    

ответ: сила трения бруска о наклонную плоскость составляет Fтр = 7,8 Н.

Объяснение:

Пусть Q - подводимая в единицу времени (секунду) энергия, тогда, используя уравнение Q*dt=c*m*dT, получаем:
1. За 10 минут (600 с)  600*Q=с*m*50 (1)
2. За x с  x*Q=c*m*162, откуда х/600=162/50, x=1944 c - время нагрева от 70С до 232 С. Итого энергия подводилась в течение 10+83=93 мин = 5580 с, из которых в течении 600+1944=2544 с тело нагревалось и в течение 5580-2544=3036 с плавилось. За время плавления к телу подведена энергия Q*3036=L*m=59000*m, откуда Q=19,43*m. Подставляя это выражение в уравнение (1) и сокращая на m, получаем с=600*19,43/50=233,16 Дж/(кг*К)