Массасы 300 кг сүтті қыздырғанда 60 кдж жылу мөлшері бөлінді.бұл процестегі температураның өзгерісін анықта(сүттің меншікті жылу сыйымдылығы с=3940 дж/кг*с)
Для решения данного вопроса нужно использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Итак, пусть у нас есть два точечных заряда, обозначим их как q1 и q2, и сила взаимодействия между ними равна 1 Н (Ньютон).
Тогда, согласно закону Кулона, имеем следующее соотношение:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - модули зарядов точечных зарядов, r - расстояние между ними.
Мы хотим узнать, как изменится сила Кулона, если заряд каждого из них увеличится в 4 раза. Обозначим новые заряды как q1' и q2'.
Из задачи известно, что F = 1 Н, поэтому подставим это значение в формулу и преобразуем ее:
1 Н = k * (|q1| * |q2|) / r^2.
Чтобы найти новую силу кулона, рассмотрим новые заряды q1' и q2':
q1' = 4 * q1,
q2' = 4 * q2.
Подставим эти значения в формулу, получим:
F' = k * (|q1'| * |q2'|) / r^2,
F' = k * (|4*q1| * |4*q2|) / r^2,
F' = k * (16 * |q1| * 16 * |q2|) / r^2,
F' = k * (256 * |q1| * |q2|) / r^2.
Как видим, модули новых зарядов получились в 4^2 = 16 раз больше, а согласно закону Кулона, сила взаимодействия пропорциональна произведению модулей зарядов.
Итак, новая сила взаимодействия F' равна 256 раз больше исходной силы F.
Таким образом, при увеличении зарядов каждого из точечных зарядов в 4 раза, сила Кулона увеличится в 256 раз.
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить несколько физических законов, связанных с движением и взаимодействием тел.
Первый закон, о котором нужно помнить, - закон инерции. Он гласит, что тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют внешние силы.
Второй закон, который нам поможет разобраться с этим вопросом, - закон изменения импульса. Он гласит, что измениние импульса (количества движения) тела пропорционально действующей на него силе и происходит в том же направлении, в котором действует эта сила.
Для того чтобы понять, какой из шариков изменит свою скорость больше, мы должны рассмотреть, как влияет на них внешняя сила и их масса.
Масса - это количество материи, содержащейся в теле. Чем больше масса, тем тяжелее тело и тем сложнее изменить его скорость.
Теперь предположим, что на оба шарика действует одинаковая сила. Какой шарик изменит свою скорость больше?
Из закона изменения импульса мы знаем, что импульс (P) тела можно рассчитать, умножив его массу (m) на его скорость (v): P = m*v.
Тогда изменение импульса шарика можно выразить следующим образом: ΔP = m*v - m*u, где ΔP - изменение импульса, m - масса шарика, v - его скорость до столкновения, и u - его скорость после столкновения.
Из того, что шарики одинакового размера и оба сталкиваются друг с другом, мы можем предположить, что их массы равны: m_железный = m_алюминиевый = m.
Пусть v_железный и v_алюминиевый будут скоростями шариков до столкновения, а u_железный и u_алюминиевый - их скоростями после столкновения.
Теперь посмотрим, как изменится импульс каждого шарика. Для железного шарика: ΔP_железный = m*v_железный - m*u_железный, а для алюминиевого: ΔP_алюминиевый = m*v_алюминиевый - m*u_алюминиевый.
Так как на оба шарика действует одинаковая сила, то их изменения импульса должны быть равными: ΔP_железный = ΔP_алюминиевый.
Теперь рассмотрим случай, когда скорость железного шарика до столкновения (v_железный) меньше скорости алюминиевого шарика до столкновения (v_алюминиевый).
Из нашего предположения оравенства изменения импульса для обоих шариков, получаем: m*v_железный - m*u_железный = m*v_алюминиевый - m*u_алюминиевый.
Дальше алгебраически преобразуем это равенство, чтобы выразить скорости после столкновения: u_железный = v_железный + v_алюминиевый - u_алюминиевый.
Из этого равенства видно, что скорость после столкновения железного шарика (u_железный) будет больше, чем скорость после столкновения алюминиевого шарика (u_алюминиевый).
Таким образом, изменение скорости железного шарика будет больше, чем изменение скорости алюминиевого шарика.
Обоснование этого заключается в том, что из-за большей массы железного шарика, более силы будет использовано на его изменение скорости, чем на изменение скорости алюминиевого шарика. Это происходит из-за пропорциональности массы и изменения импульса в законе изменения импульса.
Надеюсь, что это объяснение понятно для школьника и поможет ему разобраться в данный вопросе. Если у вас остались дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!
