1-ое тело: R=m1a1
m1g +N+Fтр+T1=m1a1 (всё это с векторами сверху)
OX: T1-Fтр=m1a1 (Fтр можно расписать как мю * N )
OY: N=m1g
(подставляем N в OX)
T1-мю*m1g=m1a1
2-ое тело: R=m2a2
T2+m2g=m2a2 (всё это с векторами)
OY: m2g - T2=m2a2
m2g - T2=m2a2
т.к нить невесома и нерастяжима, а тела связаны то - a1=a2=a и T1=T2=T
пишешь систему уравнений из двух этих уравнений(просто здесь нормально фигурную скобку не изобразить) - T -мю*m1g=m1a и -T + m2g=m2a и складываешь их!
у тебя получается m2g -мю*m1g=a*(m1+m2)
и выражаешь отсюда мю : -мю=(a*(m1+m2)-m2g)/m1g= -0.0625 (получается с минусом, так как и выражал с минусом, то есть минус уходит)
и находишь N=m1g=20
и Fтр =мю*N= 0.0625 * 20 = 1.25
Fтр=1.25
Для начала оценим количество теплоты, которое необходимо для полного таяния льда:
Здесь λ =330∙103 Дж/кг – удельная теплота плавления льда, m1 = 0,5 кг - масса льда в чашке. Получаем Q1 = 165∙103 Дж.
Теперь оценим, сколько теплоты может дать вода массой m2 = 0,1 кг при остывании (предположим, что вода остыла до нуля градусов по Цельсию):
Здесь c = 4200 Дж/(кг∙ºС) – удельная теплоёмкость воды. Получаем: Q2 = 33600 Дж.
Вывод: Q1 > Q2 , т.е. для полного таяния льда в чашке вода при остывании не даст достаточного количества теплоты, поэтому установившаяся температура в чашке будет t = 0 ºС (только при этой температуре может находится лёд и вода одновременно). Масса льда, который растает:
Получаем: m3 = 0,1 кг
Тогда в сосуде будет находиться:
m1 – m3 = 0,5 – 0,1 = 0,4 = 400 г. льда и m2 + m3 = 0,1 + 0,1 = 0,4 = 200 г. воды.
ответ: после установления теплового равновесия в чашке находится 400 г. льда, 200 г. воды при t = 0 ºС.
------------------------------
Решение:
ответ: 1,04 (точность до сотых и без степенной части)