Який імпульс має автомобіль масою m=1,5 т, що рухається зі швидкістю v=0,002 км/год?

1)

Энергия, которую даёт спирт массой m = 20 г = 0.02 кг:

Q = Lm, где L - удельная теплота сгорания спирта = 3 * 10^6 Дж/кг.

Вся энергия уходит на нагрев воды массой M:

Lm = cM(t - t₀), где c - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг * °С).

Отсюда M:

M = Lm / c(T - T₀)

M = (3 * 10^6 Дж/кг * 0.02 кг) / (4200 Дж/(кг * °С) * (100 °С - 20 °С)) ≈ 0,17857 кг = 178,57 г

2)

Энергия, которая потребовалась на нагревание воды:

Q = cm(T - T₀), где m - масса воды = 2 кг.

Формула энергии, которую выделяет электрическая сеть с некоторым напряжением U и силой тока I:

Q = UIt

Отсюда сила тока в цепи:

I = Q / Ut = cm(T - T₀) / Ut

I = (4200 Дж/(кг * °С) * 2 кг * (100 °С - 20 °С)) / (220 В * 1800 с) ≈ 1,7 А

в 2,56 раза

Объяснение:

Дано:

α = 60°

β = 30°

μ = 0,04

______

Ek₀/Ek - ?

Сделаем чертеж

1)

Находим проекции скоростей на оси.

Ось ОХ:

V₀x = -Vo*cos 60⁰ = - 0,5*V₀

V₀y = -V*cos 30⁰ ≈ - 0,73*V

Изменение скорости:

ΔVx = -0,73*V - (-0,5*V₀) = 0,5*V₀-0,73*V

Ось ОY:

V₀y = -Vo*sin 60⁰ = - 0,73*V₀

V₀y = V*sin 30⁰ ≈  0,5*V

Изменение скорости:

ΔVy = 0,5*V-(-0,73*V₀) = 0,73*V₀+0,5*V

2)

Запишем закон сохранения импульса:

F*Δt = m*ΔV

Здесь Δt - время удара.

Проецируем на оси:

Учтем, что сила трения

Fтр = μ*N.

μ*N*Δt = m*ΔVx

N*Δt = m*ΔVy

Разделим уравнения одно на другое:

μ = ΔVx/Vy

0,04 = (0,5*V₀-0,73*V) / (0,73*V₀+0,5*V)

Выполнив преобразования, получим:

V₀ ≈ 1,6 V

Поскольку кинетическая энергия прямо пропорциональна квадрату скорости, то

Ek₀/Ek ≈ 1,6² = 2,56 раз