Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м\с, ударяется в подвешенный на нитях деревянный брусок массой 6кг и застревает в нем. определите высоту, на которую поднимется брусок.
Определить конечно же в данной задаче мы должны не высоту, на которую поднимется брусок, а его изменение высоты по сравнению с его начальным положением.
( Ведь для того чтобы определить высоту, на которую поднимется брусок нам нужна информация связанная с его начальной высотой относительно Земли ( которой нет ) )
В общем то определяем изменение высоты бруска по сравнению с его начальным положением.
Согласно ЗСИ
mv = ( m + M )u
u = ( mv )/( m + M ) -скорость бруска сразу же после попадания в него пули
Сразу отмечу, что не совсем это похоже на школьну программу, или же школа с углубленным изучением физики, или же это задача по термодинамике курса так 2-3 технического института! ответ лежит в тепловом балансе: кол-во тепла Q1 переданное воде = кол-ву тепла Q2 отданное сконденсировавшимся паром. Q1 = G * c * (дельта Т), где G - масса воды которое содержится в трубе (объем а значит и массу которой очень легко посчитать: длинна умноженная площадь сечения трубы) и будет нагрето, за единицу времени. с - удельная изобарная теплоемкость воды, дельта Т - логарифмичесская разность температур пара и воды до и после нагрева. Q2 = a*r, где a - кол-во сконденсировавшегося пара за единицу времени, r - скрытая теплота фазового перехода (вы ее могли учить как теплота конденсации или испарения). Если расписать G как m/t - масса разделенная на время, можем вывести формулу для нахождения времени за которое данная масса воды нагреется на заданную дельа Т. t=m*c*дельтаТ/a/r (m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)
Сразу отмечу, что не совсем это похоже на школьну программу, или же школа с углубленным изучением физики, или же это задача по термодинамике курса так 2-3 технического института! ответ лежит в тепловом балансе: кол-во тепла Q1 переданное воде = кол-ву тепла Q2 отданное сконденсировавшимся паром. Q1 = G * c * (дельта Т), где G - масса воды которое содержится в трубе (объем а значит и массу которой очень легко посчитать: длинна умноженная площадь сечения трубы) и будет нагрето, за единицу времени. с - удельная изобарная теплоемкость воды, дельта Т - логарифмичесская разность температур пара и воды до и после нагрева. Q2 = a*r, где a - кол-во сконденсировавшегося пара за единицу времени, r - скрытая теплота фазового перехода (вы ее могли учить как теплота конденсации или испарения). Если расписать G как m/t - масса разделенная на время, можем вывести формулу для нахождения времени за которое данная масса воды нагреется на заданную дельа Т. t=m*c*дельтаТ/a/r (m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)
ответ: 12 мм
Объяснение:
Дано:
m = 10 г = 0.01 кг
v = 300 м/с
M = 6 кг
Δh - ?
Определить конечно же в данной задаче мы должны не высоту, на которую поднимется брусок, а его изменение высоты по сравнению с его начальным положением.
( Ведь для того чтобы определить высоту, на которую поднимется брусок нам нужна информация связанная с его начальной высотой относительно Земли ( которой нет ) )
В общем то определяем изменение высоты бруска по сравнению с его начальным положением.
Согласно ЗСИ
mv = ( m + M )u
u = ( mv )/( m + M ) -скорость бруска сразу же после попадания в него пули
Согласно ЗСЭ
( ( m + M )u² )/2 = ( m + M )gΔh
u² = 2gΔh
( mv )²/( m + M )² = 2gΔh
Δh = ( mv )²/( 2g( m + M )² )
Δh = ( 0.01 * 300 )²/( 2 * 10( 0.01 + 6 )² ) ≈ 12 мм