59. (в123-107-20) Снаряд, пущенный под углом 30° к горизонту, дважды побывал на одной высоте через 3 с 5 с после выстрела. Определить начальную скорость снаряда (м/с), g = 9,8 м/с
Добро пожаловать в класс! Сегодня мы будем разбирать важное понятие физики - инерцию тела. Инерция - это свойство тела продолжать движение в прямолинейной линии или оставаться в покое, если на него не действуют внешние силы. Инерция тела объясняет реакцию тела на изменение его состояния движения.
Давайте рассмотрим каждое явление или действие, которые могут быть объяснены инерцией.
1. При колке дров человек широко замахивается топором. В этом случае, когда человек замахивается топором, у него есть цель - разрубить дрова, и для этого необходимо придать топору большую скорость. Человек широко замахивается, чтобы увеличить расстояние, по которому будет двигаться топор, а также скорость его движения. Замахиваясь широко, человек придает топору большую инерцию. Инерция топора позволяет ему сохранять свою скорость и двигаться с большой силой вниз, разрубляя дрова.
2. Когда автобус резко начинает движение, люди падают назад. Здесь мы имеем дело с изменением состояния движения - из покоя в движение. Пока автобус стоит, люди в нем находятся в покое и обладают инерцией в покое. Когда автобус резко начинает движение, люди продолжают оставаться в покое из-за инерции своих тел. Однако автобус движется, и люди падают назад из-за отсутствия внешней силы, которая бы их удерживала или сдерживала. Таким образом, тело каждого человека сохраняет свою инерцию и падает назад.
3. Большой корабль плывет по воде и не тонет. Здесь мы можем также применить понятие инерции. Объем корабля с большим количеством пустого пространства внутри создает большую массу. Благодаря этой массе, корабль обладает большой инерцией. Когда корабль плывет по воде, сила архимедова поддерживает его и препятствует его погружению. Его большая инерция помогает сохранить плавучесть корабля, несмотря на силу тяжести, действующую на него. Поэтому, благодаря своей массе и инерции, корабль остается на поверхности воды.
Таким образом, в каждой из ситуаций, инерция тела объясняет, почему объекты продолжают перемещаться или оставаться в покое, когда на них не действуют внешние силы. Инерция является важным понятием в физике и помогает понять, как объекты взаимодействуют с окружающей их средой.
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. Первоначально вся энергия в воде будет в исходном состоянии, а затем часть этой энергии будет переходить в лед.
1. Найдем количество теплоты Q, которое надо извлечь из воды, чтобы она остыла до температуры плавления льда.
Q = m * c * Δt, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры
Q = 1 кг * 4200 дж/(кг·к) * (-10 °C - 0 °C)
Q = -42 000 дж
2. Найдем количество теплоты Q1, которое нужно выделить, чтобы сгусток воды превратился в лед.
Q1 = m1 * l, где m1 - масса образовавшегося льда, l - удельная теплота плавления льда
Q1 = m1 * 3,3 · 105 дж/кг
3. Поскольку весь выделенный тепловой эффект будет использован для плавления льда, то Q = Q1
-42 000 дж = m1 * 3,3 · 105 дж/кг
4. Решим полученное уравнение относительно m1:
m1 = (-42 000 дж) / (3,3 · 105 дж/кг)
m1 = -1/8 кг
Знак "-" означает, что масса льда отрицательная. Это говорит о том, что плавление льда не произошло, а только сброс тепла до 0 °C.
Таким образом, образовавшейся лед не было. Весь выделенный тепловой эффект использовался только для охлаждения воды до 0 °C.
Давайте рассмотрим каждое явление или действие, которые могут быть объяснены инерцией.
1. При колке дров человек широко замахивается топором. В этом случае, когда человек замахивается топором, у него есть цель - разрубить дрова, и для этого необходимо придать топору большую скорость. Человек широко замахивается, чтобы увеличить расстояние, по которому будет двигаться топор, а также скорость его движения. Замахиваясь широко, человек придает топору большую инерцию. Инерция топора позволяет ему сохранять свою скорость и двигаться с большой силой вниз, разрубляя дрова.
2. Когда автобус резко начинает движение, люди падают назад. Здесь мы имеем дело с изменением состояния движения - из покоя в движение. Пока автобус стоит, люди в нем находятся в покое и обладают инерцией в покое. Когда автобус резко начинает движение, люди продолжают оставаться в покое из-за инерции своих тел. Однако автобус движется, и люди падают назад из-за отсутствия внешней силы, которая бы их удерживала или сдерживала. Таким образом, тело каждого человека сохраняет свою инерцию и падает назад.
3. Большой корабль плывет по воде и не тонет. Здесь мы можем также применить понятие инерции. Объем корабля с большим количеством пустого пространства внутри создает большую массу. Благодаря этой массе, корабль обладает большой инерцией. Когда корабль плывет по воде, сила архимедова поддерживает его и препятствует его погружению. Его большая инерция помогает сохранить плавучесть корабля, несмотря на силу тяжести, действующую на него. Поэтому, благодаря своей массе и инерции, корабль остается на поверхности воды.
Таким образом, в каждой из ситуаций, инерция тела объясняет, почему объекты продолжают перемещаться или оставаться в покое, когда на них не действуют внешние силы. Инерция является важным понятием в физике и помогает понять, как объекты взаимодействуют с окружающей их средой.