1 200 Дж
Объяснение:
n = 5
m = 40 кг
h = 30 см = 0,30 м
g = 10 Н/кг (или g = 10 м/с²)
__________
А - ?
Сделаем чертеж.
Из чертежа видно, что центр тяжести камня находится на расстоянии h/2 от основания камня.
Начинаем строить стену.
Первый блок не трогаем, он будет основанием стены, поэтому совершена работа:
A₁ = 0 Дж
Центр тяжести второго блока поднимется на высоту h (смотри чертеж). Работа:
A₂ = m·g·1·h
Центр тяжести третьего блока поднимется на высоту 2h. Работа:
A₃ = m·g·2·h
Центр тяжести четвертого блока поднимется на высоту 3h. Работа:
A₄ = m·g·3·h
И, наконец, для пятого блока:
A₄ = m·g·4·h
Заметим, что для n-го блока работа:
Aₙ = m·g·(n-1)·h
Суммарная работа:
A = A₁+A₂+A₃+A₄+A₅
A = 0 + mgh + 2·mgh + 3·mgh + 4·mgh =
= mgh(0+1+2+3+4) = 10·mgh
A = 10·40·10·0,30 = 1 200 Дж
Вода в сосуде отдает количество теплоты Q1=c1ρV1(t1-t).
Лед, содержащийся в мокром снеге получит количество теплоты для плавления Q2=λ(m2-m) и нагревания получившейся воды от t2= 0°С до t= 8°С Q3=c1(m2-m)(t-t2).
Вода, содержащаяся в мокром снеге получает количество теплоты для нагревания от t2= 0°С до t= 8°С Q4=c1m(t-t2).
Уравнение теплового баланса Q1=Q2+Q3+Q4.
c1ρV1(t1-t)=λ(m2-m)+c1(m2-m)(t-t2)+c1m(t-t2).
c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2)-c1m(t-t2)+c1m(t-t2).
c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2).
λm=λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t).
m=(λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t))/λ.
m=(330000*0,5+4200*0,5*8-4200*3,7*10)/330000 = (165000+16800-155400)/330000 = 0,08 кг= 80 г.