Во время длительного переезда вода в радиаторе грузовика перегрелась, и водитель сделал остановку. Он решил попробовать измерить температуру воды в радиаторе, так как у него был с собой термос с встроенным термодатчиком, определявшим температуру содержимого с ошибкой не более 0,05°С (на специальном экране температура отображалась с десятыми долями градуса). Правда, термос был рассчитан на предохранение содержимого от перегрева, а не от охлаждения, и датчик был рассчитан на температуры, не превышающие 35°С. Вода в радиаторе была явно горячее. Тогда водитель налил в термос воду из бутылки. Когда установилось равновесие, на экране датчика отобразилась температура 24 градуса . Взяв гайку, водитель привязал ее к тонкой прочной леске и опустил в радиатор, а потом – в термос. Теперь равновесная температура в термосе равнялась 26,6 . После еще одного помещения гайки в радиатор, затем в термос и установления равновесия, температура увеличилась до 29,1 . 1. Рассчитайте температуру воды в радиаторе по данным водителя (считая их точными). Считайте также, что в процессе манипуляций водителя она практически не изменилась. ответ дайте в °С, с точностью до целого значения.
2. Оцените возможную ошибку такого измерения температуры. В ответе поставьте:
1, если Вы считаете, что эта ошибка не более 1°С,
2, если Вы считаете что она более 1°С, но не более 5°С,
3, если Вы считаете что она более 5°С, но не более 10°С,
4, если Вы считаете что она более 10°С, но не более 15°С,
5, еслиВы считаете что она более 15°С
m = 100 г = 0.1 кг;
h=4R;
P - ?
Решение:
Запишем второй закон Ньютона для шарика при прохождении нижней точки траектории: N+mg+ma=0;
N - сила реакции опоры. Она противоположна по направлению и равна по модулю P: P=-N. Тогда mg+ma=-N; m(a+g)=P.
Массу шарика мы знаем, ускорение свободного падения равно 10 м/с². Остается найти центростремительное ускорение a.
a=V²/R.
По закону сохранения механической энергии, вся потенциальная энергия, которой обладал шар в момент, когда его отпустили, перейдет в кинетическую:
Ep=Ek;
mgh=mV²/2;
V²=2gh;
V²=8gR (т. к. h=4R по условию);
Значит a=V²/R=8gR/R=8g.
Осталось просто подставить наше найденное ускорение и посчитать)
P=m(a+g)=m(8g+g)=9mg=9*0.1*10=9 Н.
ответ: 9 Н.