varvara-kulkova
?>

Тролейбус масою 20т, рушаючи із зупинки, набуває швидкості 15м/с за 10с. знаючи, що смла тяги 50kh, знайти коефіціент тертя коліс об дорогу.

Физика

Ответы

o-kate17
......................................
Тролейбус масою 20т,рушаючи із зупинки, набуває швидкості 15м/с за 10с. знаючи, що смла тяги 50kh, з
dvpered

ответ: \dfrac{E}{W} = 8

Объяснение:

Запишем уравнение гармонических колебаний в общем виде:

x(t) = A \sin ( \omega t + \phi_{0})

Будим считать, что маятник, в начальный момент времени, находился в положении максимального смещения от положения равновесия. В этом случае, когда мы отпустим маятник, он начнет совершать гармонические, незатухающие колебания.

Отсюда x(t) = A \sin ( \omega t +\dfrac{\pi }{2} )x(t) = A \cos ( \omega t) (1)

Мы знаем, что потенциальную энергию пружинного маятника W, в любой момент времени t, можно вычислить как kx²(t)/2, а кинетическую энергию E, как mv²(t)/2.

То-есть  W=\dfrac{kx^{2}(t) }{2}, но согласно уравнению (1) получим W=\dfrac{kA^{2} \cos^{2} ( \omega t)}{2}\\

Аналогично E = \dfrac{mv^{2}(t) }{2}, однако мы знаем, что v(t) =\dfrac{d}{dt} (x(t))

Тогда v(t) =\dfrac{d}{dt} ( A \cos ( \omega t)) ⇒  v(t) =-\omega A \sin( \omega t), а это значит что E = \dfrac{m\omega^{2} A^{2} \sin^{2} ( \omega t)}{2}

Поэтому \dfrac{E}{W} = \dfrac{m\omega^{2} A^{2} \sin^{2} ( \omega t)}{kA^{2} \cos^{2} ( \omega t)}\\} , так как \dfrac{m}{k} = \dfrac{1}{\omega^{2} }, то \dfrac{E}{W} = \dfrac{\sin^{2} ( \omega t)}{\cos^{2} ( \omega t)}\\}\dfrac{E}{W} = \dfrac{1 - \cos^{2} ( \omega t)}{\cos^{2} ( \omega t)}\\} (2)

Теперь определим cos²(ωt), мы знаем, что в нашем случае, в момент момент времени t растяжение пружины маятника составило А/3, тогда согласно уравнению (1) \dfrac{A}{3} = A \cos ( \omega t)\cos ( \omega t) = \dfrac{1}{3}, следовательно \cos^{2} ( \omega t) = \dfrac{1}{9}

Возвращаясь к уравнению (2) получим \dfrac{E}{W} = \dfrac{1 - \dfrac{1}{9} }{\dfrac{1}{9} }} = 8

vikashop269
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
 Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)  (1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды  10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda  (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда  0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
 λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
 При этом:
m_2=m_3+0,1 кг  (3)
 
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda (4)
 Теперь из 4 выражаем m₂:
c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda

m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda) (5)
 
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201 кг
 
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Тролейбус масою 20т, рушаючи із зупинки, набуває швидкості 15м/с за 10с. знаючи, що смла тяги 50kh, знайти коефіціент тертя коліс об дорогу.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

M10M11M12
is490
hellomaxim
ddavydov1116
zaalmix
Татьяна1252
ynikolaev2657
vdm4275
спец387
mashiga2632
frdf57
zaseche99
Зияева57
dmitryshigin
os7960