Вшкольной лаборатории был поставлен следующий опыт. в большую ёмкость с водой, температура которой t=0 градусов, пустили плавать плоскую льдину. на поверхность льдины стали накладывать кусочки сахара до тех пор пока льдина оставалась на плаву. оказалось, что максимальная масса сахара , который
может удержать льдина так, чтобы он после опыта имел исходный вид, равна m1=100 г. затем сахар сняли, а льдину достали и охладили до температуры t= - 22 градуса и снова опустили в ту же ёмкость с водой, имеющей температуру t=0 градусов. определить максимальную массу хоккейной шайбы, которую после
установления теплового равновесия сможет удержать льдина, не потонув. шайба изготовлена из резины плотностью 1,25 г/см3. плотность воды 1,0 г/см3,удельная теплота плавления льда 330кдж/кг,удельная теплоемкость льда 2,1 кдж/(кг×°с). температура шайбы t=0 градусов
R=pL/S, где R - сопротивление проводника, p - удельное сопротивление, L - длина(м),S - площадь поперечного сечения(мм²)
Q=c*m*dt, где c - удельная теплоемкость, m - масса, dt - изменение температуры.
Q=I^2*R*t - закон джоуля-ленца
нам известно:
L=6 м
I=5 A
dt=84 °C
m=1,5 кг (1 литр - 1 килограмм)
p=0,4
c=4200 (нагреваем воду => теплоемкость воды)
t=14 мин= 14*60 с
найти надо: D - ?
проволока имеет форму цилиндра, следовательно площадь поперечного сечения равна площади основания этого цилиндра, в цилиндре основанием является круг. Следовательно S=pi*R^2, где R - радиус, также D=2R => S=pi*D^2/4, где D - диаметр.
решаем в общем виде:
так как потерями энергии пренебрегаем:
подставляем значения в полученную формулу:
ответ: 0,3 мм
m2 = 230 + 80 = 310г
g = 10 м/с² -ускорение свободного падения
Найти : а - ускорение движения грузов
Т - силу упругости нити (силу натяжения)
Решение.
уравнение движения массы m1 = 230г
m1 · a = T - m1 · g
уравнение движения массы m2 = 310г
m2 · a = m2 · g - T
сложим эти уравнения
(m1 + m2)·a = (m2 - m1)·g
отсюда найдём ускорение
а = (m2 - m1)·g / (m1 + m2) = (310 - 230) · 10 : (230 + 310) ≈1,48 (м/с²)
из 1-го уравнения движения найдём Т
Т = m2(g - a) = 310 · 10⁻³ · (10 - 1.48) = 2,64 (H)
ответ: а = 1,48м/с²; Т = 2,64Н