V=?; T=? (V-линейная скорость; Т- период вращения)
Радиус колеса переводим в метры по международной системе СИ
rколеса=40см/100 (т.к. в метре 100см)=0,4м
Для определения линейной скорости с которой едет велосипедист надо определить угловую скорость вращения колеса, определяется по формуле
w(греч. omega)=(пи*n)/30 или w(греч. omega)=(2*пи*n)/60 (что первое, что второе одно и тоже- результат одинаков)
Из условия n=120об/мин
w(греч. omega)=(3.14*120)/30=12.56(1/c)[измерение 1 в минус первой степени]
Определим линейную скорость велосипедиста
V=w*rколеса=12.56(1/c)*0.4м=5,024 м/с
Если км/ч, то результат умножить на 1000 и поделить на 360 (1000м=1км; 360с=1ч), получим V=(w*r*1000)/360=(приблизительно)13.96км/ч
Определение периода :
частота вращения v(греч.НЮ)=n/t, где n=nколеса, а t=1минута=60секунд(начальные данные в условии задачи), в принципе, что частота вращения, что количество оборотов- одно и тоже
Тогда НЮ=120/1минуту=120об/мин; Период Т=1/120=1/2секунд(то есть 2 оборота за секунду )
скорость велосипедиста V=13.96км/ч=5,024 м/с;
период вращения колеса 2 оборота в секунду, ну или один оборот за половину секунды
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:
rколеса=40см; nколеса=120 об/мин
V=?; T=? (V-линейная скорость; Т- период вращения)
Радиус колеса переводим в метры по международной системе СИ
rколеса=40см/100 (т.к. в метре 100см)=0,4м
Для определения линейной скорости с которой едет велосипедист надо определить угловую скорость вращения колеса, определяется по формуле
w(греч. omega)=(пи*n)/30 или w(греч. omega)=(2*пи*n)/60 (что первое, что второе одно и тоже- результат одинаков)
Из условия n=120об/мин
w(греч. omega)=(3.14*120)/30=12.56(1/c)[измерение 1 в минус первой степени]
Определим линейную скорость велосипедиста
V=w*rколеса=12.56(1/c)*0.4м=5,024 м/с
Если км/ч, то результат умножить на 1000 и поделить на 360 (1000м=1км; 360с=1ч), получим V=(w*r*1000)/360=(приблизительно)13.96км/ч
Определение периода :
частота вращения v(греч.НЮ)=n/t, где n=nколеса, а t=1минута=60секунд(начальные данные в условии задачи), в принципе, что частота вращения, что количество оборотов- одно и тоже
Тогда НЮ=120/1минуту=120об/мин; Период Т=1/120=1/2секунд(то есть 2 оборота за секунду )
скорость велосипедиста V=13.96км/ч=5,024 м/с;
период вращения колеса 2 оборота в секунду, ну или один оборот за половину секунды
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
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 :
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:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.