Пояснение к рисункам:
Нарисуем физический рисунок и обозначим на нем известные величины. В условии сказано, что тело движется со скоростью 1 м/с, т. е. скорость тела не изменяется, значит, V=const, V0=V. Тело движется вдоль оси ОХ, и движется сонаправленно. Начальная координата тела - 5 м, я спроецировала её на ось ОХ. Делаем вывод о том, что движение равномерное и прямолинейное.
При прямолинейном движении ускорение равно 0 м/с^2.
Основной закон кинематики:
x=±x0±V0x*t±axt^2/2
Воспользуемся им.
1. V(t). Скорость при прямолинейном равномерном движении, как было сказано ранее, константа, поэтому график имеет вид прямой и параллелен оси Оt.
2. l(t). Из основного закона кинематики: S=V0t+at^2/2, а в данном случае S=l.
Из формулы l=V0t (а=0 м/с^2, поэтому опускаем второе слагаемое) после подстановки значения V0 (а это у нас 1 м/с) имеем функцию l=1t.
3. x(t). Пользуемся основным законом кинематики, подставляем известные значения x0, V0 и получаем функцию вида x=5+t.
1)
Энергия, которую даёт спирт массой m = 20 г = 0.02 кг:
Q = Lm, где L - удельная теплота сгорания спирта = 3 * 10^6 Дж/кг.
Вся энергия уходит на нагрев воды массой M:
Lm = cM(t - t₀), где c - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг * °С).
Отсюда M:
M = Lm / c(T - T₀)
M = (3 * 10^6 Дж/кг * 0.02 кг) / (4200 Дж/(кг * °С) * (100 °С - 20 °С)) ≈ 0,17857 кг = 178,57 г
2)
Энергия, которая потребовалась на нагревание воды:
Q = cm(T - T₀), где m - масса воды = 2 кг.
Формула энергии, которую выделяет электрическая сеть с некоторым напряжением U и силой тока I:
Q = UIt
Отсюда сила тока в цепи:
I = Q / Ut = cm(T - T₀) / Ut
I = (4200 Дж/(кг * °С) * 2 кг * (100 °С - 20 °С)) / (220 В * 1800 с) ≈ 1,7 А