Объяснение:
Дано:
m₁ = 2 кг
t₁ = -10°C
t₂ = 0°C
t₃ = 100°C
___________
Q - ?
1)
Нагреваем лед до температуры плавления:
Q₁ = m₁·c₁· (t₂ - t₁) = 2·2100·(0 - (-10)) = 42 000 Дж или 42 кДж
2)
Плавим лед:
Q₂ = λ·m₁ = 3,3·10⁵·2 = 660 кДж
3)
Нагреваем воду, получившуюся из расплавленного льда:
Q₃ = m₁·c₃·(t₃ - t₁) = 2·4200·(100-0) = 840 кДж
4)
Испаряем воду:
Q₄ = L·m₁ = 22,6·10⁵·2 = 4 520 кДж
5)
Всего:
Q = 42 + 660 + 840 + 4 520 ≈ 6 060 Дж
6)
Поскольку КПД 50%, то при сжигании спирта должно выделиться в 2 раз больше теплоты:
Q₅ = 2·6060 ≈ 12 100 кДж
7)
Q₅ = q·m₂
m₂ = Q₅ / q = 12,1·10⁶ / (44·10⁶) ≈ 0,280 кг
v₀ = 2 м / с
l = 20 м
μ =? (В формулах я буду позначати цю літеру латинською буквою k, там грецький алфавіт неприйнятний)
У нас є тільки швидкість каменю і пройдений їм шлях. Малувато даних для вирішення. Потрібно згадати, як знаходити коефіцієнт тертя з відомих нам формул:
k = \ frac {F} {N} = \ frac {F} {mg} k = NF = mgF Його можна знайти з формули сили тертя, поділивши силу тертя на силу реакції опори, яка також є твором маси тіла і прискорення вільного падіння.
Тепер це завдання можна вирішити за до закону збереження енергії, але боюся, що мене мало хто зрозуміє, так що я вирішу її трохи інакше, за до другого закону Ньютона:
F + N + mg = -maF + N + mg = -ma Буквою F я всюди позначаю силу тертя.
Проектуємо на осі OX:
F = -maF = -ma
-F = ma-F = ma
І на осі OY:
N - mg = 0N-mg = 0
N = mgN = mg
З усього цього виходить нескладна формула:
F = kN = kmg = -maF = kN = kmg = -ma
І знову фігурує цей коефіцієнт тертя. Його вже можна знайти через цю ж формулу:
k = \ frac {-F} {N} = \ frac {-ma} {mg} = \ frac {-a} {g} k = N-F = mg-ma = g-a
Але ось невдача: немає прискорення. Знайдемо його через формулу шляху в разі рівноприскореного руху:
Якщо l = (v²-v₀) / 2a, то a = (v²-v₀²) / 2l (не вийшло записати в графічному редакторі, як попередні формули, сорри).
Оскільки прискорення виходить негативним, міняємо швидкості місцями, щоб зробити його позитивним:
k = (v₀-v²) / 2gl = (2-0²) / (2 * 10 Н / кг * 20 м) = 0,005.
Відповідь: коефіцієнт тертим каменя про лід дорівнює 0,005.