Решение:
По закону сохр энерг mv^2/2=mgl1-Fнат(∆l/2) {*}.
Если бы вместо резинки была нить (нерастяжимая), то mgl=mv^2/2, v^2=2gl=> 2g=v^2/l (1) Тогда применив 2 закон Ньютона для нижней точки траектории, получим Fнат-mg=ma =>
Fнат=mg+mv^2/l=mg+m2g=3mg (с учетом (1). Подставив в {*}, получим mv^2/2=mgl1-3mg((l1-l)/2). Сократим на m и умножим на 2 (избавляемся от знаменателя), тогда
v^2=2gl1-3g(l1-l)=2gl1-3gl1+3gl=3gl-gl1=g(3l-l1). Извлекаем корень v=√g(3l-l1).
Подставим и вычислим: v=√9.8*(3*0,8-1)= √9,8*1,4=√13,72=3,7 (м/с).
ответ: v=3,7 м/с (примерно с небольшими округлениями и учетом того, что брали нить).
Q1=Lm1
лед растает и поглотит тепло Q2= л*m2
( m2=0,1 кг)
по условию задачи установится тепловое равновесие, когда весь лед растает,значит конденсированый пар, вода,остынетот 100 до 0 градусов.
Q3= cm1(100-0)
уравнение теплового баланса :
Q1+Q3=Q2
Lm1+100cm1=лm2
m1=лm2/(L+100c)
L=2,3*10^6 Дж /кг
л=334000 Дж /кг
m1=334000 *0,1/(2,3*10^6+42*10^4)
m1=33,4*10^3/2,72*10^6=12,279*10^-3 кг
m=m1+m2 количество воды в калориметре
m=0,012+0,1=0,112 кг или 112 г