При забивании сваи массой m1= 0,5 т копер массой m2= 1 т падает с высоты h = 1,5 м. считая удар копра о сваю , определить, на какую глубину она погрузится в грунт, если средняя сила сопротивления грунта fс = 200 кн. сделать чертеж.
Дано. m1=0,4 кг m2=0,5 кг c2=4200 дж/кг*с t1=40c t2=0c t3=-10c m3=75г m- ? так, как в воде остался лед, то конечная температура t2=0 1) тепло отданное q1+q2=c1*m1*(t1-t2)+c2*m2*(t1-t2)=380*0,4*40+4200*0,5*40=6080+84000=90080 дж 2) это тепло идет на нагревание льда и частичное плавление q3+q4=c3*m*(t2-t3)+л*(m-m3)=m*(c3*(t2-t3)+л)- л*m3 q4=л*m3=3,3*10^5*75*10^-3=24750 дж m=(q1+q2+q4)/(c3*(t2-t3)+л)=(90080+24750)/(2100*10+3,3*10^5)=0,327 кг ответ: m=327 г льда .
1) найдем скорость копра перед ударом V2^2=2gh
V2=√2gh=√30=5,477 м\с
2) по закону сохранения импульсов найдем скорость совместного движения сваи и копра после удара
m2V2=V(m1+m2) V=m2V2\(m1+m2)=1000*5,477\1500=3,65 м\с
3) сделаем оценку силы тяжести и силы сопротивления
mg=(m1+m2)*g=1500*10=15 кН < 200 кН
3) найдем кинетическую энергию сваи и копра Eк=mV^2\2=1500*3,65^2\2=10000 Дж
4) без учета потенциальной энергии x=Ек\Fc=10 000\200 000=0,05 м
5) с учетом потенциальной энергии mgx+Eк-Fc*x=0
x=Eк\(Fc+mg)=10 000\215 000=4,65 см