Тело массой 10кг падает без начальной скорости с высоты 25м относительно поверхности земли. определите скорость тела в момент падения на землю, если к этому моменту 20% полной механической энергии тела перешло в теплоту.

 

еп(max на высоте 45)=mgh=10*10*25=2500дж

ек(на земле)=(2500*80%)/100%=2000дж

ек=mv^2/2 

v=\sqrt{2eк/m}=20м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ответ:

§1. первый закон термодинамики

современную формулировку первого закона термодинамики: «количество теплоты, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил. для элементарного количества теплоты δq, элементарной работы δа и бесконечно малого изменения du внутренней энергии первый закон термодинамики имеет вид:

δq = du + δа» [1]. (1)

внутренняя энергия идеального газа зависит только от его абсолютной температуры и пропорциональна массе газа. она зависит от теплового движения молекул [2].

современное понимание внутренней энергии и первого закона термодинамики соответствует принятой в науке кинетической гипотезе о природе теплоты и разработанной на ее основе молекулярно - кинетической теории (мкт). однако в [3] показана несостоятельность мкт и кинетической гипотезы. там же босновано, что

тепловая энергия  q  характеризуется массой  m  эфира и определяется соотношением:

q = mc2, (1)

где  c  — скорость света в эфирной среде околоземного вакуума.

отсюда следует, что увеличение внутренней энергии зависит не от теплового движения молекул, а от количества тепловой энергии полученной в виде массы эфира.

в [4, 5] рассмотрены изопроцессы в идеальном газе с позиции эфирной природы теплоты и получены следующие результаты: количество теплоты, сообщаемое системе, остается в системе в виде массы эфира, увеличивая массу системы на величину увеличения эфиросодержания системы; при этом часть теплоты идет на увеличение температуры, а другая часть — на совершение работы и эта часть может быть полученаиз системытолько при соответствующем количестве работы, произведенной над системой.

увеличение эфиросодержания системы на величину δмэ  соответствует увеличению тепловой энергии системы на величину δq и из соотношения (1) определится:

δмэ  = δq /  c2  (2)

теперь можем сформулировать первый закон термодинамики:

«все количество теплоты, сообщаемое системе, идет на увеличение внутренней энергии u системы и массы системы на величину увеличения эфиросодержания системы δмэ; при этом часть теплоты идет на увеличение температуры, а другая часть — на совершение работы и эта часть может быть получена из системы только при соответствующем количестве работы, произведенной над системой. для элементарного количества теплоты δq, элементарной работы δа и бесконечно малого изменения duтэнергии, связанной с изменением температуры, первый закон термодинамики имеет вид:

∆q = ∆u = duт  + ∆uа  (∆a) = ∆мэ·c2  ».  (3)

§2. второй закон термодинамики

второй закон термодинамики получен опытным путем и сформулирован следующим образом: «невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от тела менее нагретого к телу более нагретому» [6]. но теория бесчастичного эфира позволяет дать теоретическое доказательство зтого закона следующим образом. при рассмотрении идеальных газов в [4] показано, что  температура газа определяется количеством тепловой энергии (исоответствующим ей количеством массы эфира), приходящейся на межмолекулярную область одной молекулы.  следовательно, более нагретое тело (имеющее большую

температуру) в межмолекулярной области имеет больше массы эфира, что приводит к большей плотности этого эфира, что соответствует большему давлению, создаваемому этим эфиром [7]. поэтому газообразный эфир (подобно газу) из области большего давления идет в область меньшего давления, т.е. в область меньшего значения температуры. газообразный эфир (подобно газу) не может из области меньшего давления идти в область большего давления. поэтому тепловая энергия (эфир) не может передаваться от менее нагретого тела к более нагретому. второй закон термодинамики доказан.

§3. третий закон термодинамики

экспериментальное изучение свойств веществ при сверхнизких температурах к установлению третьего закона термодинамики, из которого «следует, что невозможен такой процесс, в результате которого тело могло бы быть охлаждено до температуры абсолютного нуля (принцип недостижимости абсолютного нуля температуры)» [8]. теория бесчастичного эфира позволяет дать теоретическое доказательство зтого закона следующим образом. как отмечалось в §2  температура газа определяется количеством тепловой энергии (исоответствующим ей количеством массы эфира), приходящейся на межмолекулярную область одной молекулы.  отсюдаследует, что при абсолютном нуле температуры в межмолекулярной области молекул не должно быть эфира. однако из гравитационного взаимодействие молекулы с эфиром следует обязательное наличие эфира вокруг молекулы

Средняя скорость это весь путь, делённый на всё время. от этого и нужно плясать. пусть весь путь равен s, тогда расстояние s/3 он шел со скоростью 5 и затратил на это s/15 часов, ну а расстояние 2s/3 он шел со скоростью 4 и затратил на это 2s/12 = s/6 часов. значит на весь путь он преодолел за s/15 + s/6 = s*(1/15 + 1/6) = s*7/30 вот и всё! средняя скорость равна s : s*7/30 = 30/7 = 4 2/7 км/ч арифметику перепроверь, мог сделать описку. надеюсь, действия с обыкновенными дробями ещё помнишь. успехов!