При трении стеклянной палочки о шёлк палочка приобрела заряд q=2,24 мКл. На сколько уменьшилась масса стеклянной палочки? Масса электрона равна m0=9,11⋅10−31 кг
c - удельная теплоёмкость ( для железа 500 Дж / кг * С ) m - масса ( 1 т = 1000 кг ) Δt - разности температур ( 1535 С ( температура плавления ) - 35 С = 1500 С ) λ - удельная теплота плавления ( 293000 Дж / кг )
Дано:
m = 100 гр = 0,1 кг
k = 0,5 кН/м = 500 Н/м
A = 20 см = 0,2 м
-------------------------------------
Найти:
E - ? υ(max) - ?
Запишем формулы кинетической энергий и потенциальной энергий тела при деформированной пружины:
- Кинетическая энергия
- Потенциальная энергия
Теперь мы используем закон сохранения механической энергий:
- Закон сохранение энергий
Максимальное отклонение равно амплитуде колебания, скорость в этом энергий равно нулю, давайте запишем:
Пусть υ = 0, тогда:
Пусть x = A, следовательно: - Общая формула сохранения механической энергий.
E = 500 Н/м × (0,2 м)²/2 = 500 Н/м × 0,04 м²/2 = 20 Н×м/2 = 10 Н×м = 10 Дж
Максимальная скорость достигается в положений равновесия, при этом его отклонение равно нулю:
Пусть x = 0, тогда: , следовательно мы получим:
υ(max) = 0,2 м × √500 Н/м/0,1 кг = 0,2 м × √500 кг×м/с²/м / 0,1 кг = 0,2 м × √500 кг/с²/0,1 кг = 0,2 м × √5000 1/с² = 0,2 м × √5000 с⁻² ≈ 0,2 м × 70,71 с⁻¹ ≈ 14,142 м/с ≈ 14,14 м/с
ответ: E = 10 Дж, υ(max) = 14,14 м/с
А полезная = (c * m * Δt) + (λ * m)
c - удельная теплоёмкость ( для железа 500 Дж / кг * С )
m - масса ( 1 т = 1000 кг )
Δt - разности температур ( 1535 С ( температура плавления ) - 35 С = 1500 С )
λ - удельная теплота плавления ( 293000 Дж / кг )
А п = (500 * 1000 * 1500) + (293000 * 1000) = 750000000 + 293000000 = 1043000000 Дж
А затраченная = q * m
q - удельная теплота сгорания ( для каменного угля 27000000 Дж / кг )
m - масса угля ( 100 кг )
А з = 27000000 * 100 = 2700000000 Дж
η = = 0,386 * 100 = 38,6 %