Question

Брусок массы m=100 г двигался со скоростью u=10 мc, но в результате действия силы трения полностью остановился. На сколько нагрелся брусок, если его теплоёмкость составляет C=250 Дж0С? Считать, что поверхность по которой двигался брусок не нагревается. Ответ дать в градусах Цельсия, округлив до сотых.

Answer 1

По закону сохранения энергии m*V^2/2=C*dt
dt=m*V^2/2*C=0,1*100/2*250=0,04 градуса Ц

Answer 2

Чтобы найти изменение температуры бруска, можно воспользоваться формулой для вычисления теплового эффекта. Формула выглядит следующим образом:

\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T \]

где: - \( Q \) - тепловой эффект, - \( m \) - масса бруска, - \( C \) - теплоёмкость материала, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

В данном случае брусок останавливается из-за силы трения, и вся кинетическая энергия превращается в тепловую энергию. Кинетическая энергия \( E_k \) вычисляется по формуле:

\[ E_k = \frac{1}{2} m u^2 \]

где: - \( m \) - масса бруска, - \( u \) - начальная скорость.

Тепловой эффект равен кинетической энергии, поэтому можно записать:

\[ Q = E_k \]

Теперь мы можем выразить изменение температуры:

\[ m \cdot C \cdot \Delta T = \frac{1}{2} m u^2 \]

Отсюда можно выразить \( \Delta T \):

\[ \Delta T = \frac{u^2}{2C} \]

Подставим значения:

\[ \Delta T = \frac{(10 \, м/c)^2}{2 \cdot 250 \, Дж/К} \]

Вычислим:

\[ \Delta T = \frac{100 \, м^2/c^2}{500 \, Дж/К} = 0.2 \, К \]

Ответ: Брусок нагреется на 0.2 градуса Цельсия.