Question

с какой минимальной скоростью должна лететь льдинка при температуре 0 чтобы при абсолютно неупругом ударе о стену она расплавилась?

Answer 1

Пусть L- удельная теплота плавления льда(330*10^3 Дж/кг)
По закону сохранения m*V^2/2=L*m
=sqrt(2*L)=sqrt(2*330*10^3)=8,1*10^2=810 м/с

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, нам нужно учитывать физические законы и свойства материалов. Льдина, прилетающая со скоростью к стене, будет иметь кинетическую энергию, которая будет преобразовываться при ударе.

Давайте разберемся с несколькими основными аспектами этой задачи:

1. Кинетическая энергия (КЭ): Энергия, связанная с движением объекта, выражается формулой: \(KE = \frac{1}{2}mv^2\), где \(m\) - масса льдинки, \(v\) - её скорость.

2. Тепловая энергия (тепловой поток): При ударе льдинка передаст свою кинетическую энергию в виде тепла стене. Это приведет к повышению температуры льдинки и стены.

3. Тепловой поток и температурный перенос: Тепловой поток \(Q\) между двумя объектами можно описать законом теплопередачи, который включает в себя теплопроводность материала (\(k\)), его площадь (\(A\)) и разность температур (\(\Delta T\)). Формула: \(Q = k \cdot A \cdot \frac{\Delta T}{d}\), где \(d\) - расстояние между объектами.

Теперь предположим, что льдинка расплавится при контакте с стеной. Это произойдет, если тепловая энергия от удара превысит тепловую энергию плавления льда. Тепловая энергия плавления обычно выражается через удельную теплоту плавления (\(L\)) и массу (\(m\)) материала: \(Q_{\text{плавление}} = L \cdot m\).

Таким образом, чтобы льдинка расплавилась, кинетическая энергия льдинки должна быть достаточной для передачи тепла, равного тепловой энергии плавления.

Это довольно сложная задача, требующая знания конкретных значений параметров (массы, удельной теплоты плавления, теплопроводности стены и льда и т. д.). Однако, в целом, можно сказать, что минимальная скорость льдинки будет той, при которой кинетическая энергия превосходит тепловую энергию плавления.