Определите скорость и ускорение материальной точки через 3 с после начала движения, если она совершает гармонические колебания согласно уравнению x = 0.02cos(πt+π/4), м. Найти силу, действующую на точку через 20 с после начала движения, если масса точки 2 г.
m1V1 + m2V2 = (m1+m2)V
где, m1 – масса первого конькобежца, m2 – масса груза, V1 – скорость конькобежца, V2 – скорость груза
конькобежец будет двигаться противоположно движению груза, причём его первоначальный импульс с грузом равен 0, т.е.
- m1V1 + m2V2 = 0
теперь выражаем из уравнения V1:
V1 = m2V2 / m1 ; V1 = 0,9 м/с
II часть
m1V1 + m2V2 = (m1+m2)V
где, m1 – масса второго конькобежца, m2 – масса груза, V1 – скорость конькобежца, V2 – скорость груза
Импульс конькобежца до ловли груза равен 0, т.е
m2V2 = (m1+m2)V отсюда выражаем V, т.к. это и есть искомая скорость конькобежца с камнем:
V = m2V2/ (m1+m2) ; V = 0,7 м/с
Q1 = m1*C*T = 0,3*4200*10 = 12600 Дж
для замерзания воды м1=300 г нужно забрать энергию
Q2 = m1*L = 0,3*335000 = 100500 Дж
для нагрева до температуры плавления м2=300 г льда нужно сообщить энергию
Q3 = m2*с*t = 0,3*2100*20 = 12600 Дж
для плавления м2=300 г льда нужно сообщить энергию
Q4 = m2*L = 0,3*335000 = 100500 Дж
так как Q1 < Q3 + Q4 - энергии остывшей воды не хватит чтобы нагреть и растопить весь лед
так как Q1+Q2 > Q3 - энергии затраченной на нагрев льда до температуры плавления воды не хватит чтобы охладить и заморозить всю воду
значит тепловое равновесие наступит при 0 С
В данном случае Q1 = Q2 - значит в состоянии теплового равновесия масса льда и масса воды останутся равны исходным значениям (300г льда и 300г воды)