скорость после центрального столкновения V = 0,3 м/с и направлена в сторону, в которую двигался второй шар
Объяснение:
дано:
m1 = 1 кг
m2 = 0,5 кг
v1 = 2 м/с
v2 = 5 м/с
найти:
V
шары движутся навстречу друг другу:
1 шар: слева направо,
2 шар: справа налево
по закону сохранения импульса:
проекции на горизонтальную ось, которая направлена слева направо:
m1 × v1 - m2 × v2 = (m1 + m2) × V
V = (m1 × v1 - m2 × v2) / (m1 + m2)
V = (1 × 2 - 0,5 × 5) / (1+0,5) = -0,5/1,5 = -0,3 м/с
то, что V отрицательная означает, что скорость после центрального столкновения направлена в сторону, в которую двигался второй шар,
то есть оба шара как единое целое движутся в сторону, в которую двигался второй шар.
Задача: В алюминевой кастрюле массой 1,5кг находится 800 грамм воды при комнатной температуре 20 градусов. Сколько кипятка нужно долить в кастрюлю что бы получить воду температурой 45 градусов ?
mк = 1,5 кг.
Ск = 920 Дж/кг *°C.
Св = 4200 Дж/кг *°C.
mв = 800 г = 0,8 кг.
t1 = 20 °C.
t2 = 100 °C.
t3 = 45 °C.
m - ?
При доливании кипятка, он отдаст количество теплоты Qк, которое пойдёт на нагревание воды и алюминиевой кастрюли Q.
Qк = Q.
Qк = Св *m *(t2 - t3).
Q = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).
Св *m *(t2 - t3) = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).
m = (Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1))/Св *(t2 - t3).
m = (4200 Дж/кг *°C *0,8 кг *(45 °C - 20 °C) + 920 Дж/кг *°C *1,5 кг *(45 °C - 20 °C))/4200 Дж/кг *°C *(100 °C - 45 °C) = 0,51 кг.
ответ: масса кипятка составляет m = 0,51 кг.