Носов Тоноян

15.02.2023

Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок льда массой 2 кг, взятый при температуре -15оС? (удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгоС; удельная теплота плавления льда 3, 4.105 Дж/кг В ответе напишите только число (в кДж).

Физика

Ответить

Ответы

mg4954531175

15.02.2023

$\frac{m}{M} = \frac{1}{3}$ ;

$\delta = \frac{3}{4} = 0.75 = 75 \%$ .

Объяснение:

Если шайба на вершине горки будет иметь относительно земли такую же горизонтальную скорость, как и горка, т.е. если шайба на вершине замрёт относительно горки, то при соскальзывании вправо, за счёт потенциальной энергии, она бы набрала дополнительную скорость относительно горки, так что её скорость $\overrightarrow{u}$ относительно земли оказалась бы больше скорости горки $\overrightarrow{v}$ .

Аналогично, если бы скорость шайбы на вершине горки относительно земли была бы больше скорости горки, то при соскальзывании вправо, шайба набрала бы относительно земли ещё большую скорость $\overrightarrow{u} \neq \overrightarrow{v}$ .

Так что понятно, что шайба соскользнёт с горки влево, и равенство скоростей будет выполняться только по модулю, так что совершенно ясно, что:

$\overrightarrow{u} = -\overrightarrow{v}$ ;

$| \overrightarrow{u} | = | \overrightarrow{v} |$ ;

u = v = V ;

u_x = -v_x ;

Теперь, по закону сохранения импульса:

$mu_{xo} = mu_x + Mv_x$ ;

mu_o = -mV + MV = (M-m)V ;

$u_o = (\frac{M}{m}-1)V$ ;

Далее, по закону сохранения энергии (умножая сразу же на 2):

mu_o^2 = mu^2 + Mv^2 ;

$m (\frac{M}{m}-1)^2 V^2 = ( m + M )V^2$ ;

$( \frac{M}{m} - 1 )^2 = 1 + \frac{M}{m}$ ;

$( \frac{M}{m} )^2 - 2 \frac{M}{m} + 1 = 1 + \frac{M}{m}$ ;

$( \frac{M}{m} )^2 - 3 \frac{M}{m} = 0$ ;

$\frac{M}{m} ( \frac{M}{m} - 3 ) = 0$ ;

$\frac{M}{m} \neq 0$ ;

$\frac{M}{m} = 3$ ;

$\frac{m}{M} = \frac{1}{3}$ ;

Наибольшее приращение потенциальной энергии происходит в тот момент времени , когда горка и шайба движутся, как единое целое, при этом по закону сохранения импульса:

mu_o = (M+m)v_t ;

Начальная кинетическая энергия шайбы:

$E_K = \frac{mu_o^2}{2}$ ;

Минимальная кинетическая энергия совместного движения шайбы и горки в момент наивысшего подъёма:

$E_{Kmin} = \frac{(M+m)v_t^2}{2} = \frac{((M+m)v_t)^2}{2(M+m)} = \frac{(mu_o)^2}{2(M+m)} = \frac{m}{M+m} \cdot \frac{mu_o^2}{2} = \frac{m}{M+m} \cdot E_K$ ;

Максимальное приращение потенциальной энергии шайбы в момент наивысшего подъёма:

$E_{Pmax} = E_K - E_{Kmin} = E_K - \frac{m}{M+m} \cdot E_K = ( 1 - \frac{m}{M+m} ) E_K = \frac{M}{M+m} \cdot E_K$ ;

Доля $\delta$ максимального приращения потенциальной энергии от начальной кинетической составляет:

$\delta = \frac{E_{Pmax}}{E_K} = \frac{M}{M+m} \cdot E_K \Big / E_K = \frac{1}{1+m/M} = \frac{1}{1+1/3} = 1/\frac{4}{3} = \frac{3}{4} = 0.75 = 75 \%$ .

elenaftdv7

15.02.2023

$\frac{m}{M} = \frac{1}{3}$ ;

$\delta = \frac{3}{4} = 0.75 = 75 \%$ .

Объяснение:

$\overrightarrow{u} = -\overrightarrow{v}$ ;

$| \overrightarrow{u} | = | \overrightarrow{v} |$ ;

u = v = V ;

u_x = -v_x ;

Теперь, по закону сохранения импульса:

$mu_{xo} = mu_x + Mv_x$ ;

mu_o = -mV + MV = (M-m)V ;

$u_o = (\frac{M}{m}-1)V$ ;

Далее, по закону сохранения энергии (умножая сразу же на 2):

mu_o^2 = mu^2 + Mv^2 ;

$m (\frac{M}{m}-1)^2 V^2 = ( m + M )V^2$ ;

$( \frac{M}{m} - 1 )^2 = 1 + \frac{M}{m}$ ;

$( \frac{M}{m} )^2 - 2 \frac{M}{m} + 1 = 1 + \frac{M}{m}$ ;

$( \frac{M}{m} )^2 - 3 \frac{M}{m} = 0$ ;

$\frac{M}{m} ( \frac{M}{m} - 3 ) = 0$ ;

$\frac{M}{m} \neq 0$ ;

$\frac{M}{m} = 3$ ;

$\frac{m}{M} = \frac{1}{3}$ ;

mu_o = (M+m)v_t ;

Начальная кинетическая энергия шайбы:

$E_K = \frac{mu_o^2}{2}$ ;

Минимальная кинетическая энергия совместного движения шайбы и горки в момент наивысшего подъёма:

$E_{Kmin} = \frac{(M+m)v_t^2}{2} = \frac{((M+m)v_t)^2}{2(M+m)} = \frac{(mu_o)^2}{2(M+m)} = \frac{m}{M+m} \cdot \frac{mu_o^2}{2} = \frac{m}{M+m} \cdot E_K$ ;

Максимальное приращение потенциальной энергии шайбы в момент наивысшего подъёма:

$E_{Pmax} = E_K - E_{Kmin} = E_K - \frac{m}{M+m} \cdot E_K = ( 1 - \frac{m}{M+m} ) E_K = \frac{M}{M+m} \cdot E_K$ ;

Доля $\delta$ максимального приращения потенциальной энергии от начальной кинетической составляет:

$\delta = \frac{E_{Pmax}}{E_K} = \frac{M}{M+m} \cdot E_K \Big / E_K = \frac{1}{1+m/M} = \frac{1}{1+1/3} = 1/\frac{4}{3} = \frac{3}{4} = 0.75 = 75 \%$ .

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок льда массой 2 кг, взятый при температуре -15оС? (удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгоС; удельная теплота плавления льда 3, 4.105 Дж/кг В ответе напишите только число (в кДж).

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

а то время кап кап , а мне сегодня сдать сегодня

Яка кількість теплоти необхідна для того, щоб нагріти свинець масою 10 кг від температури 227°С до температури плавлення і половину його розплавити?

Всолнечный день длина тени на земле от дома равна 50 м, а отвесно поставленой палки высотой 25 см длина тени равна 90 см какова высота дома?

Користуючись графіком, поясніть, як рухалося тіло. Визначте його початкову швидкість. Запишіть рівняння швидкості

Если полезная работа двигателя в 2 раза меньше энергии, полученной от нагревателя, то чему равен КПД

Тестовые вопросы по физике

Первый велосипедист в течение 12 секунд двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал этот же путь за 9 секунд. найдите скорость второго велосипедиста.

Автомашина чинить на шосе тиск 450000 Па площа опор. коліс дорівнює 0.4 визначте вагу машини

Решить на рисунке, с обоснованным решением! заранее .

С, чтобы с решением анализов и дано сосновый брусок объёмом 20 см^3, плавая, вытесняет собой 11, 3 см^3 жидкости.определите в какой жидкости плавает брусок.

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

а то время кап кап , а мне сегодня сдать сегодня ​

Яка кількість теплоти необхідна для того, щоб нагріти свинець масою 10 кг від температури 227°С до температури плавлення і половину його розплавити?

Всолнечный день длина тени на земле от дома равна 50 м, а отвесно поставленой палки высотой 25 см длина тени равна 90 см какова высота дома?

Користуючись графіком, поясніть, як рухалося тіло. Визначте його початкову швидкість. Запишіть рівняння швидкості

Если полезная работа двигателя в 2 раза меньше энергии, полученной от нагревателя, то чему равен КПД

Тестовые вопросы по физике

Первый велосипедист в течение 12 секунд двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал этот же путь за 9 секунд. найдите скорость второго велосипедиста.

Автомашина чинить на шосе тиск 450000 Па площа опор. коліс дорівнює 0.4 визначте вагу машини

Решить на рисунке, с обоснованным решением! заранее .

С, чтобы с решением анализов и дано сосновый брусок объёмом 20 см^3, плавая, вытесняет собой 11, 3 см^3 жидкости.определите в какой жидкости плавает брусок.

а то время кап кап , а мне сегодня сдать сегодня