По закону сохранения энергии в точке наибольшего подъёма потенциальная энергия шарика будет равна потенциальной энергии сжатой пружины до выстрела: Eп_ш = E_пруж m*g*h = k*x²/2, где m = 20 г = 0,02 кг – масса шарика; g ≈ 10 Н/кг – ускорение свободного падения; h – искомая высота подъёма шарика; k = 800 Н/м – жёсткость пружины; x = 4 см = 0,04 м – величина деформации (сжатия) пружины до выстрела.
Выразим h: m*g*h = k*x²/2, h = k*x²/(2*m*g) h = 800 Н/м * (0,04 м)²/(2 * 0,02 кг * 10 Н/кг) h = 3,2 м
При полном сгорании вещества массой m с удельной теплотой сгорания q выделяется количество теплоты: Q = q*m
Запишеам это для торфа и бензина: Q1 = q1*m1 (для торфа) Q2 = q2*m2 (для бензина)
Удельные теплоты сгорания посмотрим в справочнике: q1 = 14 МДж/кг (для торфа) q2 = 46 МДж/кг (для бензина)
Нас просят рассмотреть случай, когда выделяется одинаковое количество теплоты, то есть: Q1 = Q1, тогда: q1*m1 = q2*m2 m1 = m2*(q2/q1) m1 = 1 кг * (46 МДж/кг) / (14 МДж/кг) m1 ≈ 3,3 кг
ответ: 3,3 кг
Логично, что у торфа удельная теплота сгорания меньше (то есть меньше энергии выделяется при сгорании 1 кг) в 3,3 раза, значит его надо взять больше в 3,3 раза, чтобы выделилось столько же тепла
V2=ro1*V1/ro2=(0,8г/см^3)*5л/(1г/см^3)=4л - это ответ