Question

ПОЖАЛУЙСТА!СРОЧНО!Физика. 9 класс. Пакет с водой падает с высоты 210 м, имея начальную скорость, равную нулю, и начальную температуру 20°С. Считая, что при падении вода теряет скорость и 80% потерянной механической энергии при её ударе идёт на её нагревание, оцените температуру воды, ударившейся о землю.

Answer 1

80%=0,8

Е=mgh

Q=0.8mgh=mcΔt

0.8gh=cΔt

Δt=0.8gh/c=0.8•10•210/4200=0,4°

Answer 2

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. Потерянная механическая энергия при ударе идет на нагревание воды, что позволяет оценить её конечную температуру.

Пусть m - масса воды, g - ускорение свободного падения (примем g ≈ 9.8 м/с²), h - высота падения (h = 210 м), ΔT - изменение температуры воды.

Первоначальная потенциальная энергия, которая превращается в кинетическую энергию плюс потерянную энергию при ударе, равна:

m * g * h = (1/2) * m * v^2 + ΔE

где v - скорость падения.

Мы знаем, что начальная скорость v = 0, поэтому уравнение упрощается:

m * g * h = (1/2) * m * v^2 + ΔE

Теперь учтем, что 80% потерянной механической энергии при ударе идет на нагревание воды:

ΔE = 0.8 * (1/2) * m * v^2

Теперь подставим это значение обратно в уравнение:

m * g * h = (1/2) * m * v^2 + 0.8 * (1/2) * m * v^2

Упростим уравнение:

m * g * h = (1/2 + 0.4) * m * v^2

Выразим скорость v:

v^2 = (2 * m * g * h) / (1.6 * m)

v^2 = (5 * g * h) / 4

v = √((5 * g * h) / 4)

Теперь, когда у нас есть скорость v, можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти изменение температуры ΔT:

ΔT = (v^2) / (2 * c)

где c - удельная теплоемкость воды (примем c ≈ 4200 Дж/кг·°C).

ΔT = ((5 * g * h) / 4) / (2 * c)

Теперь подставим известные значения и рассчитаем ΔT:

ΔT = ((5 * 9.8 м/с² * 210 м) / 4) / (2 * 4200 Дж/кг·°C)

ΔT ≈ 2.96 °C

Таким образом, температура воды, ударившейся о землю, будет примерно 2.96 °C выше начальной температуры, то есть около 23.96 °C.