Имеется система, состоящая из подвижного и неподвижного блоков. Какую силу надо приложить к концу веревки для поднятия двух грузов массой 600 г каждый?
Предположим, весь лед растает. На это потребуется 680 кДж. Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж Значит весь лед растопить не удастся. Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) ) Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда. Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда. В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда
Распишем второй закон Ньютона для судна: так как оно находится в покое,ma=0 , тогда 0=mg-qgv;mg=qgv,объем v можно расписать как s*h,где s -площадь сечения корабля,а h-высота,на которую судно погружено в воду. Сила Архимеда уравновешивает силу тяжести,поэтому судно не тонет. Это мы рассмотрели 1 случай,когда судно покоится без груза. Теперь с грузом: (m1+m2)g=qgv2,где m1-масса судна,m2-масса груза,v2=S(h1+h2) ,где h1 начальная высота погружения,а h2-1,5м, то есть высота,которая прибавилась к начальной ,после того как на судно положили груз. теперь рассмотрим систему ур-ний qgsh1=mg; qgs(h1+h2)=(m1+m2)*g Сокращаем g и раскрывам скобки,получается: qsh1=m1; qsh1+qsh2=m1+m2 Теперь подставим m1 в второе ур-ние: qsh1+qsh2=qsh1+m2 qsh2=m2 m2=1000*4000*1.5=6000000 кг или 600 тонн..
На это потребуется 680 кДж.
Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж
Значит весь лед растопить не удастся.
Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) )
Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда.
Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда.
В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда
так как оно находится в покое,ma=0 ,
тогда 0=mg-qgv;mg=qgv,объем v можно расписать как s*h,где s -площадь сечения корабля,а h-высота,на которую судно погружено в воду.
Сила Архимеда уравновешивает силу тяжести,поэтому судно не тонет.
Это мы рассмотрели 1 случай,когда судно покоится без груза.
Теперь с грузом:
(m1+m2)g=qgv2,где m1-масса судна,m2-масса груза,v2=S(h1+h2) ,где h1 начальная высота погружения,а h2-1,5м, то есть высота,которая прибавилась к начальной ,после того как на судно положили груз.
теперь рассмотрим систему ур-ний
qgsh1=mg;
qgs(h1+h2)=(m1+m2)*g
Сокращаем g и раскрывам скобки,получается:
qsh1=m1;
qsh1+qsh2=m1+m2
Теперь подставим m1 в второе ур-ние:
qsh1+qsh2=qsh1+m2
qsh2=m2
m2=1000*4000*1.5=6000000 кг или 600 тонн..