ответ: на 54°С
Объяснение:
До удара о стену пуля обладала кинетической энергией Ек1. После удара часть энергии пули перешла во внутреннюю и пошла на нагревание, то есть превратилась в теплоту Q, а часть осталась кинетической энергией как Ек2 (т. к. пуля продолжила двигаться). По закону сохранения энергии:
Ек1 = Ек2 + Q, где Q — выделевшееся количество теплоты.
Тогда Q = Eк1 - Ек2 = (m*v
²)/2 - (m*v
²)/2, где m — масса пули, v — скорость пули
Q=(m*320²)/2 - (m*220²)/2 = 51 200*m - 24 200*m = 27 000*m (не можем подставить массу пули, т. к. она нам не дана)
В условии сказано, что на нагревание пули пошло только 80% выделившейся теплоты, а именно
Q(нагревания) = Q*0,8 = 21 600*m
Известно, что
Q(нагревания) = c*m*ΔT, где с — удельная теплоёмкость материала, m — масса, ΔT — искомое изменение температуры.
Выразим из этой формулы изменение температуры:
ΔT = Q(нагревания)/(с*m) = 21 600*m/c*m = 21 600/c (при делении масса сократилась)
Из специальной таблицы найдём, что уделтная теплоёмкость меди с равна 400 (Дж/(кг*°С). Подставив это значение в формулу, получим
ΔТ = 21 600/400 = 54 (°С)
ответ: на 54°С
Цель работы: найти жесткость пружины из измерений удлинения пружины при различных значениях силы тяжести
уравновешивающей силу упругости на основе закона Гука:
В каждом из опытов жесткость определяется при разных значениях силы упругости и удлинения, т. е. условия опыта меняются. Поэтому для нахождения среднего значения жесткости нельзя вычислить среднее арифметическое результатов измерений. Воспользуемся графическим нахождения среднего значения, который может быть применен в таких случаях. По результатам нескольких опытов построим график зависимости модуля силы упругости Fупр от модуля удлинения |x|. При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле
Это связано с погрешностями измерения. В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек оказалось по разные стороны от прямой. После построения графика возьмите точку на прямой (в средней части графика), определите по нему соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислите жесткость k. Она и будет искомым средним значением жесткости пружины kср.
Результат измерения обычно записывается в виде выражения k = = kcp±Δk, где Δk — наибольшая абсолютная погрешность измерения. Из курса алгебры (VII класс) известно, что относительная погрешность (εk) равна отношению абсолютной погрешности Δk к значению величины k:
откуда Δk — εkk. Существует правило для расчета относительной погрешности: если определяемая в опыте величина находится в результате умножения и деления приближенных величин, входящих в расчетную формулу, то относительные погрешности складываются. В данной работе
Поэтому
Средства измерения: 1) набор грузов, масса каждого равна m0 = 0,100 кг, а погрешность Δm0 = 0,002 кг; 2) линейка с миллиметровыми делениями.
Материалы: 1) штатив с муфтами и лапкой; 2) спиральная пружина.
Порядок выполнения работы
1. Закрепите на штативе конец спиральной пружины (другой конец пружины снабжен стрелкой-указате-лем и крючком — рис. 176).
2. Рядом с пружиной или за ней установите и закрепите линейку с миллиметровыми делениями.
3. Отметьте и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.
4. Подвесьте к пружине груз известной массы и измерьте вызванное им удлинение пружины.
5. К первому грузу добавьте второй, третий и т. д. грузы, записывая каждый раз удлинение |х| пружины. По результатам измерений заполните таблицу:
6. По результатам измерений постройте график зависимости силы упругости от удлинения и, пользуясь им, определите среднее значение жесткости пружины kcp.
7. Рассчитайте наибольшую относительную погрешность, с которой найдено значение kср (из опыта с одним грузом). В формуле (1)
так как погрешность при измерении удлинения Δx=1 мм, то
8. Найдите и запишите ответ в виде:
Закон Гука: «Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации».
Закон Гука
Жесткостью называют коэффициент пропорциональности между силой упругости и изменением длины пружины под действием приложенной к ней силы. Согласно третьему закону Ньютона, приложенная к пружине сила по модулю равна возникшей в ней силе упругости. Таким образом жесткость пружины можно выразить как:
где F - приложенная к пружине сила, а х - изменение длины пружины под ее действием. Средства измерения: набор грузов, масса каждого равна m0 = (0,1±0,002) кг.
Линейка с миллиметровыми делениями (Δх = ±0,5 мм). Порядок выполнения работы описан в учебнике и комментариев не требует.
Скорость каждой точки струны находится простым дифференцированием по времени
В момент прохождения струной положения равновесия вся ее энергия - кинетическая (косинус равен единице) и распределена она по струне так
Это плотность кинетической энергии - кинетическая энергия единицы длины струны. Теперь проинтегрируем по x от 0 до L