Дано: СИ
m=10 г 0,010 кг
v = 347 м/с
M=2 кг
V - ?
Ek - ?
1)
Находим импульс пули:
p₁ = m·v (1)
2)
Находим импульс системы после того, как пуля застряла в песке:
p₂ = (m+M)·V (2)
3)
По закону сохранения импульса приравняем (2) и (1)
Получаем:
(m+M)·V = m·v
V = m·v / (m+M)
4)
Подставляя данные, получаем:
V = m·v / (m+M) = 0,010*347 / (0,010+2) ≈ 1,73 м/с
5)
Кинетическая энергия:
Ek = (M+m)*V²/2 = (2+0,010)*1,73² /2 ≈ 3 Дж
Q1- кол-во теплоты, которое перейдет к кастрюле с водой при температуре 20 градусов(т.е. учитываем то тепло, которое перейдет и к кастрюле самой и еще к воде, находящейся в кастрюле)
Q2- кол-во теплоты, которое передаст кипяток(т.е. вода при t=100 градусах, т.е. при той температуре при которой вода кипит)
Q- это то количество тепла, которое будет иметь вода(и та которая была в кастрюле и та, которую в кастрюлю влили, т.е. кипяток).
Q1=Cв*mв*(t-t1)+Са*mкастрюли(t-t1)
Q2=C*m2*(tk-t)
Так как количество отданного тепла будет равно количеству принятого тепла (состояние теплового равновесия) , то Q1=Q2.
t- это установившаяся температура в системе, тогда
Q1=Cв*mв*(t-t1)+Са*mкастрюли(t-t1)
Q2=Cв*m2*(tk-t)
Cв*mв*(t-t1)+Са*mкастрюли(t-t1)=Cв*m2*(tk-t)
m2=[Cв*mв*(t-t1)+Са*mкастрюли(t-t1)]/[Cв*(tk-t)]=
[4200*0.8*(45-20)+920*1.5*(45-20)]/[4200*(100-45)]=[84000+34500]/231000=
=0.513[кг]