1. Считаем, что капелька падает равномерно и значит вся потенциальная энергия капельки в поле тяжести переходит в тепло. Предполагаем, что нагревается в основном капля, а не воздух и испарения воды нет. Тогда, mgH = mcT, где m - масса капли, которая сокращается, c - теплоемкость воды, H=10000 м, T - изменение температуры капли. Получаем T = gH/c = 10*10000/4200 = 23.8 град.
2. Поплавок погрузится полностью в воду, если его средняя плотность сравняется с плотностью воды, т.е. . Обозначения: p - поплавок, w - вода, Al - проволока. Объем поплавка - площадь сечения цилиндра умножить на его высоту: . Объем проволоки - число витков умножить на длину витка умножить на площадь сечения проволки: . Подставив это в начальное уравнение для плотностей и выразив число витков N, получим: витков. Заметьте, что мы перевели радиус и высоту поплавка в мм, чтобы привести произведение RH к единицам площади сечения проволоки.
2. Поплавок погрузится полностью в воду, если его средняя плотность сравняется с плотностью воды, т.е.