Примем, что массы обеих льдинок одинаковы и равны m. Примем, что скорости обеих льдинок (относительно земли) по модулю одинаковы и противоположно направлены, параллельно земли. Мы рассматриваем начальные скорости льдинок перед самым столкновением, поэтому изменениями высоты этих льдинок пренебрегаем. Это значит, что потенциальные энергии этих льдинок относительно земли остаются постоянными. Пусть модули начальных скоростей этих льдинок равны v. Мы рассматриваем абсолютно неупругое столкновение льдинок, при котором механическая энергия системы этих двух льдинок не сохраняется, это значит, что часть механической энергии системы переходит в тепло. Абсолютно неупругое столкновение - это столкновение, при котором тела после столкновения начинают двигаться как единое целое. В данном случае, по закону сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось, направленную параллельно начальным скоростям льдинок, имеем. mv - mv = (2m)*V2, (2m)*V2 = 0, V2 = 0. Т.е. скорость льдинок относительно земли после столкновения будет равна нулю. Следовательно равно нулю будет и кинетическая энергия этих льдинок (относительно системы отсчета связанной с землей) после столкновения льдинок. Потенциальная энергия же (как мы сказали выше) не меняется. При указанных условиях абсолютно неупругого столкновения двух льдинок, запишем закон сохранения энергии (в данном случае) Ek1 + Ek2 + Eп1 + Eп2 = Eп1 + Eп2 + Q, Ek1 + Ek2 = Q, Механическая энергия системы не сохраняется, т.к. часть этой механической энергии переходи в тепло Q. Ek1 = (m/2)*(v^2), Ek2 = (m/2)*(v^2). Считаем, что все выделившееся тепло от столкновения пошло только на нагревание самих льдинок, то есть потерями тепла на нагревание окружающей среды, на тепловое излучение и т. п. - пренебрегаем. Тогда Q = (2m)*(Cльда)*(10*С) + (2m)*(landa) + (2m)*(Cводы)*100*С + (2m)*L = = (2m)*( Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L ) = 2*(m/2)*(v^2). где Cльда - это удельная теплоемкость льда, landa - это удельная теплота плавления льда, Cводы - это удельная теплоемкость воды, L - это удельная теплота парообразования воды. Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L = (v^2)/2, v = корень_кв_из[ 2*(Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L)] = =корень_кв_из[ 2*( 21000 + 34*10^4 + 42*10^4 + 23*10^5) Дж/кг ] = =корень_кв_из[6162000 Дж/кг ] = 2482 м/с. Покажем, что единицы измерения именно м/с. Дж/кг = Н*м/кг = (кг*м/(c^2) )*(м/кг) = (м/с)^2, поэтому (√Дж/кг) = м/c.
Михаилу Васильевичу Ломоносову (1711-1765) принадлежит честь носить звание первого русского ученого-естествоиспытателя мирового значения.Он был астрономом, приборостроителем, поэтом, металлургом и геологом. Разработал проект Московского университета, носящего теперь его имя, открыл атмосферу у планеты Венера, заложил основы науки о стекле.
Без его трудов невозможно представить современную химию и физику. Кстати? слово «физика» появилось в русском языке также благодаря Михаилу Васильевичу, когда он перевел с немецкого языка и издал в России первый учебник по данному предмету.
Основным его достижением в этой сфере является молекулярно-кинетическая теория тепла. Она была революционной для своего времени, поэтому чаще отвергалась его современниками, чем принималась. В своих трудах на данную тему он отверг бытовавшую в то время «теорию теплорода», предлагаемую Робертом Бойлем, и выдвинул абсолютно новую идею. Она предполагала, что причиной теплоты является «внутреннее вращательное движение связанной материи».
В своей работе «Элементы математической химии» (1741 г.) он дает определение корпускул – молекул, которые состоят из атомов. Фактически предположения и определения, изложенные в работах Ломоносова, по этому направлению будут дальнейшему развитию атомистики и теорий строения материи. Например, его тезис об атомах как о шарообразных вращающихся частицах получил развитие спустя более чем 100 лет при разработке гипотезы электрона (после 1874 г.); предположение о том, что увеличение скорости вращения частиц вокруг ядра вызывается повышением температуры, нашло продолжение в работах о природе теплоты Б. Румфорда в 1774 году.
