При движении бруска по наклонной плоскости вниз без трения происходит следующее:
а) Ускорение:
Ускорение бруска можно определить с помощью второго закона Ньютона, который гласит, что сумма всех внешних сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае на брусок действует только сила тяжести, которая направлена вниз по вертикали. Таким образом, ускорение бруска будет равно ускорению свободного падения, которое обычно обозначается буквой "g". Величина ускорения будет постоянной и не будет меняться при движении бруска по наклонной плоскости. Ответ: 3) не изменилось.
б) Проекция силы тяжести на направление движения:
Проекция силы тяжести на направление движения бруска по наклонной плоскости изменяется. Для того, чтобы определить проекцию силы тяжести, рассмотрим составляющие этой силы вдоль и перпендикулярно направлению движения бруска.
- Сила тяжести имеет горизонтальную составляющую, направленную параллельно поверхности наклонной плоскости.
- Сила тяжести также имеет вертикальную составляющую, направленную вниз, перпендикулярно поверхности наклонной плоскости.
Поскольку мы рассматриваем движение вдоль наклонной плоскости, то интересует только горизонтальная составляющая силы тяжести. По мере движения бруска вниз по наклонной плоскости, угол между силой тяжести и направлением движения увеличивается. Следовательно, проекция силы тяжести на направление движения увеличивается. Ответ: 1) увеличилась.
Из условия задачи у нас есть следующая информация:
масса воды (m1) = 800 г
температура воды (t1) = 60°C
температура льда (t2) = -10°C
Второй шаг: Понять, что мы должны найти.
Мы должны найти массу льда.
Третий шаг: Определить, какой процесс происходит в задаче.
Мы знаем, что мы добавляем лед в воду, поэтому это процесс смешивания.
Четвертый шаг: Понять, какими формулами мы можем воспользоваться.
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу, которая определяет количество тепла, переданного или поглощенного при смешении двух веществ:
Q = m1c1(t1 - t) = m2c2(t - t2)
где:
Q - количество тепла, переданное или поглощенное (в джоулях или калориях)
m1 - масса первого вещества (в граммах)
c1 - удельная теплоемкость первого вещества (в Дж / (г°С) или кал / (г°С))
t1 - начальная температура первого вещества (в °С)
t - конечная температура смеси (в °С)
m2 - масса второго вещества (в граммах)
c2 - удельная теплоемкость второго вещества (в Дж / (г°С) или кал / (г°С))
t2 - начальная температура второго вещества (в °C)
Пятый шаг: Применить формулу к нашей задаче.
Мы должны найти массу льда, поэтому мы будем решать уравнение для m2.
Удельная теплоемкость воды (c1) равна 4,18 Дж / (г°С), а удельная теплоемкость льда (c2) равна 2,09 Дж / (г°С).
а) Ускорение:
Ускорение бруска можно определить с помощью второго закона Ньютона, который гласит, что сумма всех внешних сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае на брусок действует только сила тяжести, которая направлена вниз по вертикали. Таким образом, ускорение бруска будет равно ускорению свободного падения, которое обычно обозначается буквой "g". Величина ускорения будет постоянной и не будет меняться при движении бруска по наклонной плоскости. Ответ: 3) не изменилось.
б) Проекция силы тяжести на направление движения:
Проекция силы тяжести на направление движения бруска по наклонной плоскости изменяется. Для того, чтобы определить проекцию силы тяжести, рассмотрим составляющие этой силы вдоль и перпендикулярно направлению движения бруска.
- Сила тяжести имеет горизонтальную составляющую, направленную параллельно поверхности наклонной плоскости.
- Сила тяжести также имеет вертикальную составляющую, направленную вниз, перпендикулярно поверхности наклонной плоскости.
Поскольку мы рассматриваем движение вдоль наклонной плоскости, то интересует только горизонтальная составляющая силы тяжести. По мере движения бруска вниз по наклонной плоскости, угол между силой тяжести и направлением движения увеличивается. Следовательно, проекция силы тяжести на направление движения увеличивается. Ответ: 1) увеличилась.