Скільки фотонів випромінює за 1 с розжарена дротина елекьричної лампи потужністю 1 вт, якщо середня довжина хвилі світла, який випромінюється, дорівнює 1 мки?
В моменте броска, начальная скорость образует две проекций на ось y(v1), и на ось x(v2). Так как на проекций v1 дальний катет, а v2 ближний, они могут быть написаны формулой: tgα=v1/v2, (tgα-тангенс угла). Так как v2 не изменяется за счёт инерции, время t пройдено мячом будет взята из формулы t=d/v2, (d из задачи 20м), а из формулы тангенса получается: t=d*tgα/v1. Напомню что v1 начальная скорость на оси y. Так как нам известно максимальная высота подъёма мяча, можно вывести v2 используя формулу Галилея: v²=2*a*d, где у нас будет v-v1, a-g и d-h, получим v1=√(2*g*h). Подставим в формулу времени: t=d*tgα/√(2*g*h). Можно уже подсчитать: t=20*tg45/√(2*10*5)=2с.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
t=d*tgα/v1. Напомню что v1 начальная скорость на оси y. Так как нам известно максимальная высота подъёма мяча, можно вывести v2 используя формулу Галилея: v²=2*a*d, где у нас будет v-v1, a-g и d-h, получим v1=√(2*g*h). Подставим в формулу времени:
t=d*tgα/√(2*g*h). Можно уже подсчитать:
t=20*tg45/√(2*10*5)=2с.
ответ: 2 секунды.
Надеюсь понятно объяснил :).