Question

ДАЮ 40 БАЛЛОВ НО ОБЪЯСНИТЕ ОЧЕНЬ ДЕТАЛЬНО !!! Свинцовый шарик при температуре 100 °C расплавился при ударе о преграду. Предполагая, что 45,4 % кинетической энергии мяча переходит во внутреннюю энергию при ударе, определите минимальную скорость, которую имел мяч​

Answer 1

Ответ: 500,13м/с

Объяснение:

Дано:

t1=100°C

t2=327°C

c=140Дж/кг°С

λ=0,25*10⁵Дж/кг

η=45,4%=0,454

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

V-?

Кинетическую энегию шарика находим по формуле:

Ек=mV²/2, где:

m-масса шарика;

V-скорость шарика.

Теплота на нагрев и плавление шарика равн:

Q=Q1+Q2, где:

Q1-теплота на нагрев шарика до температуры плавления;

Q2-теплота на плавление шарика.

Q1=c*m*(t2-t1), где:

с-удельная теплоемкость шарика;

m-масса шарика;

t1 и t2-начальная и конечная температура шарика.

Q2=λ*m, где:

λ-удельная теплота плавления свинца;

m-масса шарика.

Приравняем эти два уравнения:

η*m*V²/2=c*m*(t2-t)+λ*m

m в левой и правой части сокращаются и получим:

η*V²/2=c*(t2-t1)+λ

Подставляем числовые значения:

0,454*V²=2*(140*(327-100)+0,25*10⁵)

V=√(2*(140*(327-100)+0,25*10⁵)/0,454)=500,13м/с

Answer 2

Для того чтобы определить минимальную скорость, которую имел свинцовый шарик при ударе, мы можем использовать законы сохранения энергии. Первый закон сохранения энергии гласит, что полная механическая энергия системы (кинетическая энергия плюс потенциальная энергия) остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы.

Мы можем использовать этот закон, чтобы выразить начальную кинетическую энергию мяча как сумму его кинетической энергии и внутренней энергии после удара. Поскольку 45,4% кинетической энергии переходит во внутреннюю энергию при ударе, то 54,6% кинетической энергии сохраняется как кинетическая энергия после удара. Обозначим начальную кинетическую энергию мяча как K, а минимальную скорость как v.

K = 0.454 * K + 0.546 * K

Теперь мы можем упростить это уравнение:

K = 0.454 * K + 0.546 * K K = (0.454 + 0.546) * K K = 1 * K

Таким образом, начальная кинетическая энергия мяча равна его кинетической энергии после удара. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:

K = (1/2) * m * v^2

где: K - кинетическая энергия m - масса мяча v - скорость мяча

Мы хотим найти минимальную скорость (v), поэтому давайте выразим v:

v^2 = (2 * K) / m

Теперь нам нужно знать массу мяча (m) и начальную кинетическую энергию (K). Массу мяча можно найти в предоставленных данных, но нам нужно также знать начальную скорость (которую мяч имел до удара) или другие данные, чтобы рассчитать начальную кинетическую энергию.

Пожалуйста, предоставьте дополнительные данные, если они есть, чтобы мы могли продолжить расчет.