Среднее значение угловой скорости 6 рад/с
Полное ускорение точки ≈ 46,4 м/с²
Угловое ускорение в момент остановки -18 рад/с²
Объяснение:
Угловая скорость
ω(t) = 9 - 9t² (рад/с)
В момент остановки ω = 0, тогда остановка произойдёт при
t₁ = 1 c
Угол поворота
Cчитаем, что угол поворота в начале движения равен нулю
За время до остановки t₁ = 1 c тело повернулось на угол
φ₁ = 9 · 1 - 3 · 1² = 6 (рад)
1)
Среднее значение угловой скорости за время до остановки равно
ω ср = φ₁ : t₁ = 6 : 1 = 6 (рад/с)
2)
Угловое ускорение тела
ε(t) = ω'(t) = -18t
В момент времени t₂ = 0.5 c
угловая скорость тела ω₂ = 9 - 9 · 0,5² = 6,75 (рад/с)
угловое ускорение тела ε₂ = -18 · 0,5 = -9 (рад/с²)
Нормальное ускорение точки на расстоянии r = 1 м от оси вращения
Тангенциальное ускорение точки на расстоянии r = 1 м от оси вращения
Полное ускорение точки
3)
Угловое ускорение в момент остановки (при t₁ = 1 c)
ε₁ = -18 · 1 = -18 (рад/с²)
Количество теплоты, отдаваемое водой равно:
Q1=m1*c1*(5-0)=2*4.2*5=42 кДж
Количество теплоты отдаваемое водой при превращении в лёд:
Q2=m1*l=2*330=660 кДж
Итого: Q12=42+660=702 кДж
Количество теплоты, получаемое льдом для нагревания до 0:
Q3=m2*c2*(40-0)=5*2.1*40=420 кДж
Итак мы имем m1+m2=7 кг льда и избыток теплоты
Q12-Q3=702-420=282 kДж
Этот избыток теплоты пойдёт на таяние некоторого количества льда, которое мы и определим:
m3=282/330=0.855 кг.
Таким образом, после установления теплового равновесия в калориметре окажется
7-0.855= 6.145 кг льда
0.855 кг воды при температуре 0 градусов С
Подробнее - на -