Сколько килограммов дизельного топлива надо затратить, чтобы при КПД=100% нагреть от 00 до кипения 50 кг воды ​

Дано:

M=60 кг.

m=0,5 кг.

V'0=20 м/с.

n=0,05.

S=?

Решение:
1-

Согласно закону сохранения импульса: (Импульс до взаимодействия равен импульсу после взаимодействия).

Откуда V0 (скорость человека с мячом на льду будет равна):

Можно рассчитать:
V0=(0,5*20)/(60+0,5)=0,17 м/с.

2-
Далее, запишем второй закон Ньютона для данной системы:

Где F(t) - сила трения, которая равна:

Получим:

Можно рассчитать:

a=-10*0,05=-0,5 м/с^2.

3-

Теперь из формулы ускорения при равноускоренном прямолинейном движении найдем время (t), затраченное на перемещение человека с мячом:

Где V=0 м/с - т.к. человек остановится.

Формула примет вид, где выражаем t:

Посчитаем:

t=-0,17/-0,5=0,34 секунды.

4-

Запишем формулу перемещения тела при равноускоренном прямолинейном движении:

Опять - V=0 м/с.

Посчитаем:

S=(0,17*0,34)/2=0,028 м=2,8 см. - На такое расстояние откатится человек с мячом.

ответ: S=0,028 м=2,8 см.