Question

Тело массой 2 кг соскальзывает по наклонной доске с высоты 50 см.Какое количество теплоты выделяется при трении тела о доску,если начальная скорость тела равна 0, а скорость его у основания доски 3м/с?Помогите пожаалуйста

Answer 1

Имеет место закон изменения полной энергии системы:
$A=E_2-E_1=\left(\dfrac12 mv^2\right+0)-\left(0+mgh\right)=\dfrac12mv^2-mgh$.
Кроме того, работа силы трения равна выделевшемуся в системе теплу с точностью до знака: $Q=-A$.
Отсюда ответ:
$\boxed{Q=mgh-\dfrac12mv^2}=2\cdot10\cdot0.5-\dfrac122\cdot3^2=1\mathrm{\ J}.$
Ответ: 1 Дж.

Answer 2

Закон сохранения энергии wk+wp=wk1+wp1 +Q    wk=0
wp1=0  wk1=mv1²/2  wp=mgh =2*10*0.5=10    wk1=2*9/2=9
10=9+Q   Q=1 дж     теплоты выделится 1 дж или примерно 0,24 кал

Answer 3

Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющейся при трении тела о доску, давайте воспользуемся законом сохранения энергии. Потери механической энергии тела будут равны работе сил трения. Работа силы трения выражается как произведение силы трения на перемещение тела вдоль плоскости.

1. Начнем с выражения для изменения механической энергии тела:

\[ \Delta E = \Delta K + \Delta U, \]

где \( \Delta K \) - изменение кинетической энергии, \( \Delta U \) - изменение потенциальной энергии.

2. Поскольку начальная скорость тела равна 0, изменение кинетической энергии будет равно конечной кинетической энергии:

\[ \Delta K = K_{\text{конечная}} - K_{\text{начальная}} = \frac{1}{2} m v_{\text{конечная}}^2 - \frac{1}{2} m v_{\text{начальная}}^2, \]

где \( m \) - масса тела, \( v_{\text{конечная}} \) - конечная скорость, \( v_{\text{начальная}} \) - начальная скорость.

3. Изменение потенциальной энергии в данном случае связано с изменением высоты:

\[ \Delta U = U_{\text{конечная}} - U_{\text{начальная}} = mgh_{\text{начальная}} - mgh_{\text{конечная}}, \]

где \( g \) - ускорение свободного падения, \( h_{\text{начальная}} \) - начальная высота, \( h_{\text{конечная}} \) - конечная высота.

4. Теперь можно записать уравнение сохранения энергии:

\[ \frac{1}{2} m v_{\text{конечная}}^2 + mgh_{\text{конечная}} = \frac{1}{2} m v_{\text{начальная}}^2 + mgh_{\text{начальная}} + W_{\text{трения}}, \]

где \( W_{\text{трения}} \) - работа силы трения.

5. Подставим известные значения:

\[ \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (3 \, \text{м/с})^2 + 2 \cdot 9.8 \cdot (0 \, \text{м}) = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (0 \, \text{м/с})^2 + 2 \cdot 9.8 \cdot (0.5 \, \text{м}) + W_{\text{трения}}, \]

где ускорение свободного падения \( g \) принимается равным примерно \( 9.8 \, \text{м/с}^2 \).

6. Решим уравнение относительно \( W_{\text{трения}} \):

\[ \text{Работа трения} = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (3 \, \text{м/с})^2 - 2 \cdot 9.8 \cdot (0.5 \, \text{м}). \]

Вычислите эту величину, и вы получите количество теплоты, выделяющееся при трении тела о доску.