Т. к. горка ледяная => во время спуска трение отсутствует.
m*g*h = m*v₁²/2 => v₁ = √(2*g*h)
v₁ = √(2 * 10 м/с² * 5 м) = 10 м/с - скорость шайбы у основания горки
По асфальту шайба движется под действием только силы трения => - - Fтр = m*a - второй закон Ньютона
- u*m*g = m*a => a = - u*g - ускорение с которым движется шайба по асфальту
Применим формулу кинематики и учтем, что в конце движения шайба покоится v₂² - v₁² = 2*a*S, v₂ = 0
- v₁² = 2*a*S => S = - v₁² / (2*a) = - v₁² / (2* (- u*g)) = v₁² / (2*u*g)
S = (10 м/с²)² / (2 * 0,8 * 10 м/с²) = 100 / 16 ≈ 6,3 м
Объём "холодной" воды: V₁ = 0,5 л = 0,5 * 10⁻³ м³.
Температура холодной воды: t₁ = 20 °C.
Температура кипятка: t₂ = 100 °C.
Температура баланса: t = 80 °C.
Удельная теплоёмкость воды (из таблицы): c = 4200 Дж/(кг * °C).
Плотность воды (из таблицы): ρ = 1000 кг/м³.
* с и ρ и нам не понадобятся, но пусть будут, эту цифры лучше знать.
Найти нужно объём кипятка: V₂ - ?
Решение:0. Разберёмся с происходящим. Кипяток отдаёт тепло, холодная вода принимает его. В результате теплота остывания кипятка тратится на нагревание холодной воды. Как мы знаем, отданное тепло равняется полученному теплу.
1. Запишем уравнение теплового баланса:
Qотданное = Qполученное, или cm₁(t - t₁) = cm₂(t₂ - t).
2. Можем сократить на с, получим:
m₁(t - t₁) = m₂(t₂ - t).
3. Вспомним формулу массы: m = ρV.
4. Немного сократим формулу, полученную в (2):
pV₁(t - t₁) = pV₂(t₂ - t),
V₁(t - t₁) = V₂(t₂ - t).
5. Выразим объём кипятка:
(м³).
Переведём в литры: 0,0015 м³ = 1,5 л.
ответ: 1,5 л.
2). n = 0,5 Гц; t = 6c.
T = 1/n = 1/0,5 = 2c.
T = t/N→ N = t/T = 6/2 = 3.
3). T = t/N = 100c/50 = 2c;
n = 1/T = 1/2c = 0,5 Гц.