КПД плитки η – это отношение количества теплоты Qв, подведённого к воде, к количеству теплоты, выделяемому плиткой Qп: η = Qв / Qп
Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t: Qп = P*t, где P – мощность плитки, Вт. Количество теплоты Qв, подведённое к воде, можно выразить как: Qв = c*m*ΔT, где c = 4200 Дж/(кг*°C) – удельная теплоёмкость воды; m = 500 г = 0,5 кг – масса воды; ΔT = (Tкип - 20 °C) = (100 °C - 20 °C) = 80 °C – увеличение температуры воды, где Tкип = 100 °C – температура кипения воды.
Тогда КПД: η = c*m*ΔT / (P*t) Выразим отсюда время t: t = c*m*ΔT / (P*η) t = 4200 * 0,5 * 80 / (600 * 0,83) t ≈ 337 с.
Подкорректирую уравнение немного (лишний знак "равно" стоит): В уравнении не указаны единицы измерения, значит все величины в СИ!
Кинетическая энергия Eк зависит от массы тела m и его скорости V: Eк = m*V²/2.
По известному уравнению движения x(t) найдём уравнение проекции скорости на ось x как производную уравнения движения по времени: Vx(t) = x'(t) Vx(t) = (3 + 8t - 2t²)' Vx(t) = 8 - 4t
На третьей секунде проекция скорости: Vx(3 с) = 8 - 4*3 = - 4 м/с (то есть скорость направлена против оси x).
Если тело движется только вдоль оси x, то его скорость на третьей секунде V = |Vx| = 4 м/с. Тогда кинетическая энергия на третьей секунде: Eк = 2 кг * (4 м/с)² / 2 Eк = 16 Дж
η = Qв / Qп
Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t:
Qп = P*t, где
P – мощность плитки, Вт.
Количество теплоты Qв, подведённое к воде, можно выразить как:
Qв = c*m*ΔT, где
c = 4200 Дж/(кг*°C) – удельная теплоёмкость воды;
m = 500 г = 0,5 кг – масса воды;
ΔT = (Tкип - 20 °C) = (100 °C - 20 °C) = 80 °C – увеличение температуры воды, где Tкип = 100 °C – температура кипения воды.
Тогда КПД:
η = c*m*ΔT / (P*t)
Выразим отсюда время t:
t = c*m*ΔT / (P*η)
t = 4200 * 0,5 * 80 / (600 * 0,83)
t ≈ 337 с.
В уравнении не указаны единицы измерения, значит все величины в СИ!
Кинетическая энергия Eк зависит от массы тела m и его скорости V:
Eк = m*V²/2.
По известному уравнению движения x(t) найдём уравнение проекции скорости на ось x как производную уравнения движения по времени:
Vx(t) = x'(t)
Vx(t) = (3 + 8t - 2t²)'
Vx(t) = 8 - 4t
На третьей секунде проекция скорости:
Vx(3 с) = 8 - 4*3 = - 4 м/с (то есть скорость направлена против оси x).
Если тело движется только вдоль оси x, то его скорость на третьей секунде V = |Vx| = 4 м/с. Тогда кинетическая энергия на третьей секунде:
Eк = 2 кг * (4 м/с)² / 2
Eк = 16 Дж