Question

При ударе о плиту свинцового шарика, падающего с высоты 39 м, вся его механическая энергия превратилась в тепловую. На сколько градусов нагрелся шар? (Ответ: 3°С) Пожалуйста НЕ копируйте!!! ОБЪЯСНИТЕ мне!!!!

Answer 1

Ответ:

Он падал с высоты h с V0=0

По закону сохранения энергии получаем, что E1=E2

E1=mgh E2=mv^2/2

Q=E1=E2

mc(t2-t1)=mgh

сокращаем на m

c(t2-t1)=gh

t2-t1=gh/c

c=140Дж/кг*С(табличное значение)

t2-t1=2,8, что примерно равно 3.

Объяснение:

Answer 2

Конечная температура шарика после удара можно вычислить, используя закон сохранения механической энергии и закон сохранения энергии тепла.

1. Сначала определим потенциальную энергию (ПЭ) шарика на высоте 39 м:

   ПЭ = м * g * h,

   где: м - масса шарика, g - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с² на поверхности Земли), h - высота падения (39 м).

2. Механическая энергия (МЭ) шарика на вершине его падения:

   МЭ = ПЭ = м * g * h.

3. Так как весь механический потенциал превратился в тепловую энергию (ТЭ), то можно сказать, что:

   МЭ = ТЭ.

4. Тепловая энергия можно выразить через изменение температуры:

   ТЭ = м * c * ΔT,

   где: c - удельная теплоемкость материала шарика (для свинца приближенно 128 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры.

Сравнивая выражения для МЭ и ТЭ и подставляя значения:

м * g * h = м * c * ΔT.

Масса шарика сокращается, и остается:

g * h = c * ΔT.

5. Решим уравнение относительно ΔT:

ΔT = (g * h) / c.

Подставим значения:

ΔT = (9.81 м/с² * 39 м) / 128 Дж/(кг·°C) ≈ 3°C.

Итак, шарик нагрелся на приблизительно 3°C.