Определите кинетическую энергию kEk шарика в момент вылета из ствола пружинного игрушечного пистолета, если жёсткость пружины равна Нмk=100 Н/м, а до выстрела пружина была сжата на смx=4 см. ответ выразить в мДжмДж, округлив до целых. Трением пренебречь.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Переведем сантиметры в метры:
10 сантиметров = 0,1 метров6 сантиметров = 0,06 метровПлотность свинца (табличное значение) = 11340 кг/м³Формула массы тела через плотность:
(1) m = ρ × V, где m - масса тела, ρ - плотность материала, V - объем тела;
Формула объема тела через ширину, длину и толщину:
(2) V = L × h × ι, где V - объем тела, L - длинна тела, h - ширина тела, ι - толщина тела.
Выразим из формулы (1) объем:
V = m : ρ
Подставим вместо объема формулу (2):
L × h × ι = m : ρ
Выразим его толщину:
ι = m : (ρ × L × h)
Подставим:
ι = 1,5 :(11340 × 0,1 × 0,06) ≈ 0,022 метров = 2,2 сантиметра
ответ: 2,2 сантиметра.