Question

Помогите ,пожалуйста,решить!!! Груз 3 кг ,сброшенный с высоты 2 м с начальной скоростью 4м/с упал на землю.Какое количество теплоты при этом выделилось? Желательно с объяснением)

Answer 1

Изначально камень имеет запас внутренней энергии E=Eп+Eк, постоянной на всем протяжении падения (закон сохранения энергии). В момент соприкосновения камня с землёй внутренняя энергия переходит в тепловую полностью (предположим, что удар абсолютно неупругий, т. Е. Потерь энергии нет). Значит, E=Q=Eп+Ек=mgh+mVн^2/2=3*10*2+3*(4)^2/2=60+24=84 Дж.

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно знать, какое количество потенциальной энергии (потенциальная энергия взятого относительно поверхности Земли тела) превратилось в кинетическую энергию (кинетическую энергию падающего тела) и затем в тепловую энергию (теплоту) при падении.

Сначала найдем потенциальную энергию, которая была у груза на высоте 2 м. Формула для потенциальной энергии выглядит следующим образом:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Ускорение свободного падения на поверхности Земли обычно считается равным примерно 9,8 м/с^2.

Потенциальная энергия = 3 кг * 9,8 м/с^2 * 2 м = 58,8 Дж (джоули)

Затем найдем кинетическую энергию тела при его падении. Формула для кинетической энергии выглядит следующим образом:

Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

Кинетическая энергия = (1/2) * 3 кг * (4 м/с)^2 = 24 Дж

Разница между потенциальной энергией и кинетической энергией будет равна выделившемуся количеству теплоты:

Теплота = Потенциальная энергия - Кинетическая энергия Теплота = 58,8 Дж - 24 Дж = 34,8 Дж

Таким образом, при падении груза с высоты 2 м и начальной скорости 4 м/с, выделилось примерно 34,8 Дж теплоты.