h=20м
V=?
а-вершина горы
в- подножие
Eк(а)+Еп(а)=Ек(в)+Еп(в)
Ек- кинетическая энергия
Еп- потенциальная энергия
Еп(а)=Ек(в)
g=6,6725*10^-11 м^3/(кг*с^2)
m*g*h=(m*V^2)/2
m- сокращаются
g*h=1/2*V^2
6,6725*10^-11*20=1/2*V^2
V=корень((6,6725*10^-11*20)/0,5)=5,166*10^-5 м/с=0,00005166 м/с
0,00005166 м/с =0,00005166 · 60 м/мин = 0,0030996 м/мин
0,0030996 м/мин = 0,0030996 · 60 м/ч = 0,185976 м/ч
0,185976 м/ч = 0,000185976 км/ч=18,5976*10^-5 км/ч
60км/ч/18,5976*10^-5 км/ч = в 3,23*10^5 больше скорость автомобиля скорости саней
По формуле механической мощности , где F - действующая сила (Н),
- скорость (м/с). В данном случае действующая сила (F), есть сила тяжести
т.е.
, где m - масса тела (кг), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с² ≈ 10 м/с²). Подставив в формулу мощности
выражаем находимую массу тела (груза):
. В системе СИ: 1 кВт = 1000 Вт. Подставляем численные данные и вычисляем:
Работу определяем по формуле , где N - мощность (Вт), t - промежуток времени (с). Посдставляем численные данные и вычисляем:
Дж.
По уравнению теплового баланса:
Q1+Q2+Q3=0. ( Q1-количество теплоты, полученное сосудом)
Q1=c1*m1*(t2 - t1). ( c1-удельная теплоемкость алюминия=890Дж/кг*град, m1-его масса=0,045кг, t1-начальная температура сосуда ( и воды) =20град, t2-конечная температура=30град) .
Q2-количество теплоты, полученное водой.
Q2=c2*m2*(t2 - t1) (c2-удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m2 - масса воды=0,15кг) .
Q3-количество теплоты, отданное нагретым телом.
Q3=c3*m3*(t2 - t3). ( c3-удельная теплоемкость вещества, m3-его масса=0,2кг, t3-его начальная температура=
=95град) .
Подставим:
c1*m1*(t2 - t1) + c2*m2*(t2 - t1) + c3*m3*(t2 - t3)=0.
c3*m3*(t2 - t3)= - c1*m1*(t2 - t1) - c2*m2*(t2 - t1). выразим с3.
с3= - (с1*m1*(t2 - t1) + c2*m2*(t2 - t1)) / m3*(t2 - t3).
c3= - (890*0,045*(30 - 20) + 4200*0,15*(30 - 20)) / 0,2*(30 - 95)=515,4Дж /кг*град.