Автомобиль массой 1 т въезжает на холм, траектория его движения является параболой y = Ax^2, где А = 0,05 м^-1. Причем горизонтальная координата автомобиля меняется по закону х = Вt, где В = 10 м/с. К концу первой секунды движения определить значение и направление результирующей силы, действующей на автомобиль, а также силу нормального давления автомобиля на поверхность дороги.
Дано:
t пара=100 градусов
Vводы = 10 л
t воды = 20 градусов
L воды = 2,3*
с воды = 4200 Дж/кг
Найти:
m пара = ?
Решение:
Теплота нагревания воды до нужной нам температуры вычислим по формуле:
Q= c воды*m воды * Δt = с*ρ*V*Δt
Теплота испарения воды: Q=L*m пара
По закону сохранения энергии: Q пара = Q воды,
значит,
L*m пара = с*ρ*V*Δt
Откуда, следует:
m пара = (с*ρ*V*(t конечн. - t начальн.))/L =
= (4200 Дж/кг*1000 кг/м.куб*0.01 м.куб*80)/2300000 Дж/кг= 14 кг
ответ: масса пара = 1,4 кг .
Значит, выталкивающая сила F=ρgV для тела, погруженного в керосин будет меньше, чем для такого же тела, погруженного, скажем, в воду с плотностью 1000 кг/м³. Следовательно, при равной массе осадка модели корабля в керосине будет ниже, чем в воде. То есть недостаток плотности жидкости будет компенсироваться бо'льшим объемом вытесненной жидкости.
Таким образом, общий центр масс модели при погружении в керосин будет ближе к поверхности жидкости, чем в остальных жидкостях и, следовательно, для опрокидывания корабля придется приложить большую силу => модель корабля в керосине будет более устойчива.
(но вот запах от керосина просто чудовищный!! да и с пожарной безопасностью не все хорошо...))