Задача решена через моменты сил. Сила натяжения Т2 стремится повернуть блок относительно его оси против часовой стрелки. А сила Т1 - по часовой. Здесь важно понять, что на самом деле сила Т2 не поворачивает блок влево - ведь блок крутится вправо под действием силы m2g. Просто мысленно прикидывается: а куда бы повернула сила Т2 этот блок, если бы она оказала решающее действие на него относительно его оси. Это просто нужно для определения знака момента. Если сила стремится повернуть тело против часовой, то её момент принято считать положительным. Это сделано для удобства по аналогии с тригонометрическим кругом (отсчёт углов против часовой стрелки является положительным). Ведь есть задачи, в которых момент силы не такой очевидный как в этой: там плечо силы может высчитываться с синуса или косинуса.
а. Уравнение теплового баланса: количество теплоты Q₁, полученной водой при нагревании, равно количеству теплоты Q₂, выделившейся при сгорании керосина.
Q₁ = Q₂
cm₁(t₂ - t₁) = q · m₂
b. Количество теплоты Q₁, выделившейся при сгорании керосина
Задача решена через моменты сил. Сила натяжения Т2 стремится повернуть блок относительно его оси против часовой стрелки. А сила Т1 - по часовой. Здесь важно понять, что на самом деле сила Т2 не поворачивает блок влево - ведь блок крутится вправо под действием силы m2g. Просто мысленно прикидывается: а куда бы повернула сила Т2 этот блок, если бы она оказала решающее действие на него относительно его оси. Это просто нужно для определения знака момента. Если сила стремится повернуть тело против часовой, то её момент принято считать положительным. Это сделано для удобства по аналогии с тригонометрическим кругом (отсчёт углов против часовой стрелки является положительным). Ведь есть задачи, в которых момент силы не такой очевидный как в этой: там плечо силы может высчитываться с синуса или косинуса.
Поэтому у Т2 знак "плюс", а у Т1 - "минус".
Можно нагреть 7,3 кг воды
Объяснение:
t₁ = 20°C
t₂ = 80°C
c = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды
m₂ = 40 г = 0,04 кг
q = 46 МДж/кг = 46·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания керосина
m₁ - ? - масса воды
а. Уравнение теплового баланса: количество теплоты Q₁, полученной водой при нагревании, равно количеству теплоты Q₂, выделившейся при сгорании керосина.
Q₁ = Q₂
cm₁(t₂ - t₁) = q · m₂
b. Количество теплоты Q₁, выделившейся при сгорании керосина
Q₂ = q · m₂ = 46·10⁶ · 0,04 = 1,84·10⁶ (Дж) = 1,84 МДж
с. Количество теплоты Q₁, полученной водой при нагревании
Q₁ = cm₁(t₂ - t₁)
m₁ = Q₁ : (c(t₂ - t₁))
m₁ = Q₂ : (c(t₂ - t₁))
m₁ = 1,84·10⁶ : (4200 · (80 - 20))
m₁ ≈ 7.3 (кг)