На рисунке изображены два камня. На верхний камень действуют две силы – сила тяжести и сила упругости со стороны нижнего камня. Известно, что F тяж, являющаяся равнодействующей многих сил тяжести, действующих на отдельные части камня, направлена вертикально вниз и приложена к центру тяжести камня.
FУпр направлена вертикально вверх и приложена к верхнему камню в точке приложения двух камней – в точке О. Так как верхний камень неподвижен, то Fупр по модулю равна Fтяж.
Поскольку верхний камень находится в равновесии, то действующие на него Fтяж и Fупр направлены вдоль одной вертикали и, следовательно, центр тяжести этого камня расположен также на этой вертикали.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
На рисунке изображены два камня. На верхний камень действуют две силы – сила тяжести и сила упругости со стороны нижнего камня. Известно, что F тяж, являющаяся равнодействующей многих сил тяжести, действующих на отдельные части камня, направлена вертикально вниз и приложена к центру тяжести камня.
FУпр направлена вертикально вверх и приложена к верхнему камню в точке приложения двух камней – в точке О. Так как верхний камень неподвижен, то Fупр по модулю равна Fтяж.
Поскольку верхний камень находится в равновесии, то действующие на него Fтяж и Fупр направлены вдоль одной вертикали и, следовательно, центр тяжести этого камня расположен также на этой вертикали.