Question

Санки скатываются с ледяной горы высотой 16м и выезжают в пушистый снег. При скатывании по льду выделилось 160Дж тепла. Какое количество тепла выделилось при торможении о снег до конца остановки? Масса санок 5кг. С объяснением, пожалуйста.​

Answer 1

Ответ:

При торможении до конца остановки

выделилось Q(2)=624Дж теплоты.

Объяснение:

h=16м

m=5кг

g=9,8н/кг

Q(1)=160Дж

V(конеч.) =0

--------------------

Q(2)=?

Санки находятся на вершине горы.

Если за нулевой уровень считать

ее подножие, то потенциальная

энергия санок на вершине:

Е(пот.)=mgh

E(пот.)=5кг×9,8кг×16м=784Дж

В этот момент санки неподвижны,

поэтому не имеют кинетической

энергии. Во время спуска по склону

часть потенциальной энергии пере

ходит в кинетическую (санки разго

няются), а другая ее часть уходит на

нагревание льда (преодоление си

лы трения между полозьями и повер

хностью льда).

Е(пот.)=Е(кин.)+Q(1)

После завершения спуска кинети

ческая энергия санок максимальна,

а потенциальная энергия равна 0

(достигнут нулевой уровень). После

спуска движение происходит по го

ризонтальной поверхности до пол

ной остановки. Вся кинетическая

энергия санок затрачивается (в ре

зультате действия сил трения) на

нагревание пушистого снега:

Q(2)=E(кин.)=Е(пот.)-Q(1)

Q(2)=784Дж-160Дж=624Дж

Ответ: 624Дж.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей.

Когда санки скатываются с ледяной горы, их начальная потенциальная энергия (по высоте) преобразуется в кинетическую энергию (движущуюся массу) и внутреннюю энергию системы (тепло и звук при трении и других процессах).

Известно, что начальная потенциальная энергия (ППЭ) преобразуется в кинетическую энергию (КЭ) и тепло:

ППЭ = КЭ + Тепло.

Начальная потенциальная энергия в данной задаче равна массе санок (m) умноженной на ускорение свободного падения (g) и высоту (h):

ППЭ = m * g * h.

Следовательно, масса санок (m) = 5 кг, ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с², высота (h) = 16 м. Подставим это в формулу:

ППЭ = 5 кг * 9.81 м/с² * 16 м = 784.8 Дж.

Теперь у нас есть начальная потенциальная энергия, которая преобразуется в кинетическую энергию (КЭ) и тепло:

784.8 Дж = КЭ + 160 Дж.

Так как КЭ в конечной точке (когда сани остановились) равна нулю, то:

Тепло = 784.8 Дж - 160 Дж = 624.8 Дж.

Итак, количество тепла, выделившегося при торможении о снег до конца остановки, составляет 624.8 Дж.