Дано:
m = 594 г = 0,594 кг
ΔL1 = 6,9 см = 0,069 м
ΔL2 = 47 см = 0,47 м
g = 9,8 м/с²
W - ?
Полная энергия колебаний тела равна максимальной потенциальной энергии пружины:
W = k*A²max/2, где Аmax - это максимальное отклонение тела от положения равновесия. Оно равно длине, на которую растягивают пружину перед запуском маятника, в нашем случае - ΔL2:
Аmax = ΔL2
Для того, чтобы найти энергию, надо знать жёсткость пружины k. По условию тело находится в покое, оттягивая пружину на 6,9 см от положения равновесия (равновесие - это когда пружина не сжата и не растянута). На тело действуют две силы - сила тяжести и сила упругости. Эти силы уравновешивают друг друга. Запишем уравнение и выразим k:
Fт = Fупр
mg = k*ΔL1
k = mg/ΔL1
Теперь подставим это выражение в формулу энергии и найдём её значение:
W = k*A²max/2 = (mg/ΔL1 * ΔL2²) / 2 = mg*ΔL2² / 2*ΔL1 = 0,594*9,8*0,47² / 2*0,069 = 9,31813... = 9 Дж
ответ: 9 Дж.
Чтобы вычислить массу воды, нагретой за счет сгорания каменного угля, воспользуемся формулой: η = Св * mв * (t2 - t1) / (qу * mу) и mв = η * qу * mу / (Св * (t2 - t1)).
Постоянные и переменные: η — КПД процесса (η = 50% = 0,5); qу — уд. теплота сгорания угля (qу = 2,7 * 107 Дж/кг); mу — масса угля (mу = 40 кг); Cв — уд. теплоемкость воды (Cв = 4200 Дж/(кг*К)); t2 — кон. темп. (tк = 60 ºС); t1 — темп. до нагревания (t1 = 10 ºC).
Расчет: mв = 0,5 * 2,7 * 107 * 40 / (4200 * (60 - 10)) = 2571,4 кг. Вроде так если нет то сорри
