1) Чему должна быть равна сила натяжения латунной струны диаметром 2 мм, чтобы поперечная волна рас вдоль неё со скорость 100 м/с ? Плотность латуни равна 8500 кг/м^3.
2) Расстояние между двумя соседними гребнями волн на озере равно 70 см . С какой скоростью рас волна по поверхности воды , если период колебаний поплавка на этой поверхности равен 1 с ?
Q1=920*0.7*20=12880 Джоулей - израсходовано энергии на нагревание алюминиевой кастрюли.
Q2=4200*2*20=168000 Джоулей - израсходовано энергии на нагревание воды.
Q=12880+168000=180880 Джоулей
ответ: 180880 Джоулей израсходовано на нагревание.
*Q=cmΔt
Q- количество теплоты, которое тело теряет или получает в результате теплообмена, измеряется в Дж.
с-удельная теплоемкость вещества измеряется в Дж/кг*С (С-температура).
m- масса тела, измеряется в кг.
t-температура тела, значок дельта означает разницу от температуры конечной и температуры начальной, т. е. конечная температура-начальная.
Плот плавает на поверхности воды, тогда запишем условие плавания тела:
Fа = Fт, то есть сила Архимеда равна силе тяжести.
Распишем каждую из этих сил:
ρ*g*Vпч = m*g, где
ρ = 1000 кг/м³ – плотность воды (среды, которая выталкивает тело);
g ≈ 10 м/с² – ускорение свободного падения;
Vпч – объём погруженной части плота (погруженный объём), м³;
m – масса плота вместе с грузом, кг.
Сократим на g:
ρ*Vпч = m
Это уравнение верно как для случая без девочки (случай 1), так и для случая с девочкой (случай 2):
ρ*Vпч1 = m1
ρ*Vпч2 = m2
Вычтем из второго уравнения первое:
ρ*Vпч2 - ρ*Vпч1 = m2 - m1
В правой части уравнения разность масс плота вместе с грузом. Ясно, что эта разность равна массе девочки (m2 - m1 = mд):
ρ*Vпч2 - ρ*Vпч1 = mд
Выразим объём погружения через площадь плота S и глубину погружения h:
ρ*S*h2 - ρ*S*h1 = mд
ρ*S*(h2 - h1) = mд
(h2 - h1) = mд/(ρ*S)
Глубина погружения увеличилась на величину Δh = h2 - h1:
Δh = mд/(ρ*S)
Площадь плота S = 4 м * 2 м = 8 м². Тогда:
Δh = 50 кг / ( 1000 кг/м³ * 8 м²) = 0,00625 м = 6,25 мм.