На тело в течение десяти секунд действует постоянная сила 5 Н. Чему равен (в кг∙м/с) модуль изменения импульса тела?

∆P=F×∆t

F=5Н

∆t=10с

∆P=5Н×10с=50 кг×м/с

Решение. Решение таких задач необходимо начинать с числовых оценок количеств теплоты, которыми обмениваются различные  компоненты системы при установлении теплового равновесия. Определим вначале количество теплоты, которое может отдать вода при остывании до температуры плавления льда (0°С):

Q_1=m_1∙c_в∙t_1+m_2∙c_в∙t_2=16,8 кДж.

Количество теплоты, требующееся для нагревания льда до температуры плавления, равно

Q_2=m_3∙c_л∙|t_3 |=50,4 кДж.

Сравнивая эти величины, видим, что теплоты, отдаваемой водой при остывании, недостаточно для нагревания льда до 0°C. В то же время, количество теплоты, которое может отдать вся вода при замерзании,

Q_3=(m_1+m_2 )∙λ=198 кДж,

явно превышает количество теплоты, требующееся для нагревания льда до температуры плавления. Следовательно, при установлении теплового равновесия в калориметре вода остынет до 0°C, часть ее замерзнет, и весь лед будет иметь температуру плавления. Обозначив через mx массу замерзшей воды, запишем уравнение теплового баланса:

m_x∙λ=Q_2-Q_1,

откуда

m_x=(Q_2-Q_1)/λ=(m_3∙c_л∙|t_3 |-m_1∙c_в∙t_1-m_2∙c_в∙t_2)/λ,

m_x=((50,4-16,8)∙〖10〗^3)/(3,3∙〖10〗^5 )=0,102 кг=102 г.

Таким образом, после установления теплового равновесия в калориметре образуется смесь воды и льда при нулевой температуре, причем масса льда  

m=m_x+m_1=502 г.

ответ.

m=m_1+(m_3∙c_л∙|t_3 |-m_1∙c_в∙t_1-m_2∙c_в∙t_2)/λ,m=502 г.

Нам необходимо найти скорость движения конца часовой стрелки. Для этого мы можем воспользоваться формулой определения скорости движения объекта по круговой траектории:

V = 2 * п * R / T

Где

V - скорость движения;

R - радиус окружности;

T - время полного оборота;

п - постоянная равная 3,14.

Исходя из условия задачи нам известно, что длина часовой стрелки составляет 6 см следовательно R = 6 см.

Время одного полного оборота составляет 1 час. Следовательно: T = 1 ч.

Подставляем данные значения в нашу формулу и получаем, что скорость движения конца часовой стрелки:

V = 2 * п * R / T = 2 * 3,14 * 6 / 1 = 12 * 3,14 = 37,68 см/ч