Какую работу выполняет сила тяжести при падении тела массой 1кг с высоты 50м на высоту 20м? В данном и последующих упражнениях принять g = 10м/с , РЕШИТЬ В МЕСТЕ С ДАНО И ХОДОМ РЕШЕНИЯ.
При скатывании диска массой m с с высоты h его потенциальная энергия mgh преобразовывается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения: mgh=mv^2/2+Jw^2/2, где J - момент инерции диска. Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска. Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3
) Определим количество теплоты, необходимое для сжигания льда:Q=mq=0,5*12100000=6050000 Дж,где m - масса торфа, равная 5 кг, q - теплота сгорания торфа (из табл.)2) Зная кол-во теплоты, потраченное на превращение льда в пар, подставим это значение в формулу, предварительно выразив из неё массу льда Q=c*m*(t₂-t₁), где c - удельная теплоемкость льда (из табл.), t₂ - температура образования пара, равная 100°C, t₁ - температура, при которой взяли лёд: m=Q/(c*(t₂-t₁))=6050000/(2100*(100-(-10))=6050000/231000=26,2 кг.ответ: масса льда m=26,2 кг.
Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска.
Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3