ФИЗИКА ЗАДАЧА Мальчик подбрасывает баскетбольный мяч вертикально вверх. При этом начальная скорость мяча 13м/c. Мяч движется равнозамедленно с ускорением 10 м/c'2. Определите время, через которое мяч достигнет точки поворота.
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:
m = 200 грамм = 0,2 килограмма - масса тела, падающего вертикально вниз;
g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;
a = 9 м/с^2 - ускорение, с которым падает тело.
Требуется определить Fсопр. (Ньютон) - среднюю силу сопротивления воздуха.
Тело падает под действием двух сил: силы тяжести, направленной вниз, и силы сопротивления воздуха, направленной вверх. Тогда, по второму закону Ньютона:
Fтяжести - Fсопр. = m * a;
m * g - Fсопр. = m * a;
Fсопр. = m * g - m * a = m * (g - a) = 0,2 * (10 - 9) = 0,2 * 1 = 0,2 Ньютона.
ответ: сила сопротивления воздуха равна 0,2 Ньютона.
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:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
Сила сопротивления воздуха равна 0,2 Ньютона.
Объяснение:
Дано:
m = 200 грамм = 0,2 килограмма - масса тела, падающего вертикально вниз;
g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;
a = 9 м/с^2 - ускорение, с которым падает тело.
Требуется определить Fсопр. (Ньютон) - среднюю силу сопротивления воздуха.
Тело падает под действием двух сил: силы тяжести, направленной вниз, и силы сопротивления воздуха, направленной вверх. Тогда, по второму закону Ньютона:
Fтяжести - Fсопр. = m * a;
m * g - Fсопр. = m * a;
Fсопр. = m * g - m * a = m * (g - a) = 0,2 * (10 - 9) = 0,2 * 1 = 0,2 Ньютона.
ответ: сила сопротивления воздуха равна 0,2 Ньютона.