физика. Мальчик,массой 40 кг,стоя на коньках,бросает другому мальчику пакет массой 2 кг,с силой 20 Ньютонов.Какие ускорения получат мальчик и пакет в результате взаимодействия?
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Прежде всего надо отметить что мы имеем дело с металлическими шарами ( проводниками) 1) если бы шарики были точечными зарядами и R>>r R - расстояние между телами r-размеры шаров то при любом знаке зарядов F1=F2=k*q1*q2/R^2
2) если учитывать размеры шаров ( заряды не точечные) при разноименных зарядах они будут скапливаться на ближних поверхностях при одноименных зарядах на дальних поверхностях значит R2>R1 но так как F~1/R^2 F1>F2 ( силы будут разными по модулю )
Никакого противоречия с законом Кулона здесь НЕТ потому что закон Кулона в виде F=k*q1*q2/R^2 для точечных зарядов
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
1) если бы шарики были точечными зарядами и R>>r
R - расстояние между телами r-размеры шаров
то при любом знаке зарядов F1=F2=k*q1*q2/R^2
2) если учитывать размеры шаров ( заряды не точечные)
при разноименных зарядах они будут скапливаться на ближних поверхностях
при одноименных зарядах на дальних поверхностях
значит R2>R1
но так как F~1/R^2
F1>F2 ( силы будут разными по модулю )
Никакого противоречия с законом Кулона здесь НЕТ потому что закон Кулона в виде
F=k*q1*q2/R^2 для точечных зарядов