чтобы преобразовать лед в воду его нужно сначала растопить, то есть перевести в жидкое состояние, а затем, полученную воду при 0 °с довести до температуры 20 °с. для плавления m=0,5 кг льда потребуется количество теплоты
,
где дж/кг – удельная теплота плавления льда. для повышения температуры воды той же массы (m=0,5 кг) с 0 °с до 20 °с, необходимо затратить теплоты
,
где - удельная теплоемкость воды; - изменение температуры воды. таким образом, общее количество теплоты будет равно
,
вычисляем, получаем:
дж,
согласно закону сохранения вся энергия деформированной резинки перейдет в кинетическую энергию камня:
Ep = Ek,
(k Δx²)/2 = (m v²)/2.
отсюда относительно наших данных находим, что:
v1 = Δx1 √(k/m)
v2 = Δx2 √(k/m)
нетрудно заметить, что искомое в задаче отношение v2/v1 равно отношению растяжений рогатки:
v2 / v1 = Δx2 / Δx1 = 20 / 10 = 2.