Шматок льоду за температури О °С та масою 20 кг плаває у воді. У цьому шматку міститься свинцева куля масою 100 г. Визнач мінімальну кількість теплоти, яку необхідно витратити, щоб шматок льоду почав тонути

Объяснение:

Дано:

m1 = 0,2 кг

m2 = 0,3 кг

ал = 1,2 м/с2

g = 10 м/с2



По условию задачи нить невесома и нерастяжима. Массой блока пренебрегаем. Тогда

 и .

Расставим силы, действующие на грузы, и запишем для каждого тела свое уравнение динамики. В скалярной форме (с учетом, что Т1 = Т2 = Т):

Т – m1g = m1(a + a л); (1)

Р = ?

Т – m2g = m2(aл – а). (2)

; Fупр = 2Т.

Решаем систему уравнений относительно силы натяжения Т: 

 Þ  . (3)

 Þ  . (4)

Выразим из уравнений (3) и (4) ускорение а и приравняем их друг другу:

,

,



 Þ

.

Тогда показа­ния динамометра:

 (Н).

ответ: Р = 5,4 Н

По определению мощность есть произведение силы на скорость (вообще, интеграла модуля силы от нуля до заданного времени по времени, но в нашем случае это не важно: движение равномерное и прямолинейное). Запишем это.

 N = Fu

Скорость - это частное расстояния и времени (вообще, первая производная изменения координаты по времени, но это в нашем случае не важно: движение равномерное и прямолинейное). Сила, по третьему закону Ньютона, равна силе тяжести груза опять же потому, что движение происходит в инерциальной системе отсчета, а также равномерное и прямолинейное. Подставим.

 N=mg * S:t

Все. Задача в общем виде решена.

Подставим известные значения.

 N= 1000 * 10 * 10: 10 = 10 в четвёртой (Вт)

ответ : 10 кВт

ответ: 10 кВт