Определи, какое количество теплоты необходимо для плавления 1,8 кг льда при температуре плавления, равной 0 °С. Удельная теплота плавления льда равна 3,4⋅105Джкг.

ОбъяснеЦель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.

"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.

В первом случае работа равна:

А1 = Fтh, где

F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где

F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,

l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1

А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.

Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах

Ход работы описан в учебнике.

Вычисления

Дополнительное задание.

Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:

отсюда

именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.

№ 1

1) 5,4 км/ч =  (5,4 * 1000 м)/3600с = 1,5м/с

2) 380 т = 380 * 1000 кг = 380000 кг

3) 1,5 ч = 1,5 * 3600 с = 5400 с

4) 380 дм³ = 380 : 1000 = 0,38 м³

5) 120 000 см³ = 120 000 : 1 000 000 = 0,12 м³

№ 2

ответы на вопросы карточки № 1.

1) Верхний предел измерения температуры: 100°С.

2) Ц.Д. = (100 - 50) : 10 = 5 (°С).

3) t = 50°С - 5°С = 45°С.

№ 3

ответы на вопросы карточки № 2:

1) V = 53 мл = 53 см³

  V = 53 мл = 53 : 1 000 000 = 5,3 * 10⁻³ м³

2) объём твёрдого тела равен:

V (тела) = V₂ - V₁

V₂ = 84 см³

V₁ = 53 см³

V (тела) = 84 см³ - 53 см³ = 31 см³

3) верхний предел измерения мензуркой равен: 90 мл.