Катя сидит на расстоянии 2, 1 метров от точки опоры качелей A, а Петя — на расстоянии 0, 9 м. Сколько весит Петя, если Катя весит 144 Н, а качели находятся в равновесии?

Твердые тела передают оказываемое на них давление в направлении действия силы. В отличие от твердых тел, жидкости и газы передают производимое на них давление по всем направлениям одинаково. Это объясняется тем, что отдельные частицы и слои жидкости и газа могут свободно перемещаться по всем направлениям. Свойство жидкости и газа передавать производимое на них давление одинаково во все стороны наглядно демонстрируется в опыте Паскаля. При в движении поршня в трубку вода выталкивается из всех отверстий одинаково, а не только из тех, которые расположены в направлении силы давления поршня. Если шар Паскаля вместо воды заполнить дымом, результат будет тот же.

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин