запишем 2 закон ньютона в векторной форме: m *a = f + m *g.
запишем 2 закон ньютона для проекций на вертикальную ось направленную вверх: m *a = f - m *g, где m - масса тела, a - ускорение движения, f - сила, с которой пол ракеты действует на ноги человека, m *g - сила тяжести.
силу f выразим по формуле: f = m *a + m *g = m *(a + g) = m *(5 *g + g) = 6 *m *g.
согласно 3 закона ньютона, сила f, с которой пол давит на ноги человека, равна силе р, с которой человек давит на пол, то есть весу человека.
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
m = 40 кг.
g = 9,8 м/с^2.
a = 5 *g.
р - ?
запишем 2 закон ньютона в векторной форме: m *a = f + m *g.
запишем 2 закон ньютона для проекций на вертикальную ось направленную вверх: m *a = f - m *g, где m - масса тела, a - ускорение движения, f - сила, с которой пол ракеты действует на ноги человека, m *g - сила тяжести.
силу f выразим по формуле: f = m *a + m *g = m *(a + g) = m *(5 *g + g) = 6 *m *g.
согласно 3 закона ньютона, сила f, с которой пол давит на ноги человека, равна силе р, с которой человек давит на пол, то есть весу человека.
р = 6 *m *g.
р = 6 *40 кг *9,8 м/с^2 = 2352 н.
ответ: р = 2352 н.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.