Question

Даю 25 баллов!!!!Железный шар,падая свободно,достиг скорости 41м/с, ударившись о землю, подскочил на 1.6м. Найдите изменение температуры шара при ударе.ПОЖАЛУЙСТА РОСПИШИТЕ!!!​

Answer 1

Ответ:

V = 41 м/с.

g = 9,8 м/с^2.

h = 1,6 м.

C = 460 Дж/кг *°C.

Δt - ?

При ударе о землю часть механической энергии переходит в тепловую, при этом тело нагревается.

m *V^2/2 - m *g *h = Q.

Количество теплоты Q, которое идет на нагревание шара определяется формулой: Q = C *m *Δt, где C - удельное теплоемкость вещества, m - масса шара, Δt - изменение температуры.

m *V^2/2 - m *g *h = C *m *Δt.

V^2/2 - g *h = C *Δt.

Δt = (V^2/2 - g *h) : С.

Δt = ((41 м/с)^2/2 - 9,8 м/с^2 *1,6 м) : 460 Дж/кг *°C = 1,8 °C.

Ответ: температура шара увеличится на Δt = 1,8 °C.

Answer 2

Для того чтобы найти изменение температуры железного шара при ударе, нам потребуется использовать законы сохранения энергии. Когда шар падает, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, а затем при ударе о землю часть этой кинетической энергии преобразуется во внутреннюю энергию (тепло) шара.

Для начала, давайте найдем начальную потенциальную энергию шара:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Где: масса шара (m) - это неизвестное значение ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с² высота (h) = 0, так как начальная высота равна нулю

Теперь найдем начальную кинетическую энергию:

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

Где начальная скорость равна 0, так как шар только начал свое движение.

Теперь, после удара о землю, шар подскочил на 1.6 метра. Мы можем использовать закон сохранения механической энергии для определения конечной скорости шара после удара:

Начальная потенциальная энергия + Начальная кинетическая энергия = Конечная потенциальная энергия + Конечная кинетическая энергия

Поскольку начальная скорость была равна 0, начальная кинетическая энергия также равна 0.

Теперь найдем конечную потенциальную энергию и конечную кинетическую энергию:

Конечная потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота Конечная кинетическая энергия = (1/2) * масса * конечная скорость^2

Где конечная скорость равна 41 м/с, а высота, на которую шар подскочил (h), равна 1.6 метра.

Теперь мы можем записать уравнение сохранения механической энергии:

0 + 0 = масса * 9.81 м/с² * 0 + (1/2) * масса * (41 м/с)^2 + масса * 9.81 м/с² * 1.6 м

Давайте решим это уравнение для массы шара (m).

Первое слагаемое справа равно нулю, поскольку начальная кинетическая энергия равна 0, и начальная потенциальная энергия равна 0, так как начальная высота равна нулю.

Теперь, выразим массу (m):

(1/2) * м * (41 м/с)^2 + m * 9.81 м/с² * 1.6 м = 0

Теперь решим это уравнение относительно массы (m). Первое слагаемое представляет кинетическую энергию, а второе слагаемое - потенциальную энергию после подскока.

(1/2) * m * (41 м/с)^2 + m * 9.81 м/с² * 1.6 м = 0

(1/2) * m * (1681 м²/с²) + m * (15.696 м²/с²) = 0

(840.5 м² * m/с²) + (15.696 м² * m/с²) = 0

856.196 м² * m/с² = 0

Теперь разделим обе стороны на м², чтобы найти массу (m):

m = 0 / 856.196

m = 0 кг

Масса шара (m) равна нулю. Это необычно и непрактично, так как масса объекта не может быть нулевой. Ошибка в расчетах могла произойти в начальных данных или в уравнении.

Из-за нулевой массы мы не можем рассчитать изменение температуры шара при ударе, так как масса не включается в расчеты теплообразования при столкновении.