Объяснение:
дано m=M=m
k=0,2
Vo=4 м/с
S- ?
1) шайба остановится когда скорость шайбы и доски станет одинаковая
V1=V2=U
2) скорость шайбы и доски меняется только за счет трения
F*Δt= m(Vо-U) для шайбы
F*Δt = m*U ( для доски)
mVo=2mU ( закон сохранения импульсов)
U=Vo/2 Vo=4 м/с U=4/2=2 м/с- скорость шайбы и доски
3) найдем ускорение шайбы относительно ИСО
a1=-Fтр/m=-кg=-2 м/с2
t1= (U-Vo)/a1=(2-4)/-2=1 с- время остановки шайбы
t1=t2 t2=1с - время разгона доски
S=a2*t2^2/2
a2=Fтр/m=kg=2 м/с2 >0 так как скорость доски увеличивается
S2=2*1^2/2=1 м
не гарантирую верность решения ( возможно не до конца понял ) Так что решение без гарантии.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.