Температура мідної кульки зменшилася від 20ºС до 18ºС. Уявіть, що 1% утраченої кулькою внутрішньої енергії вдалося перетворити в механічну енергію кульки. На яку висоту можна було б тоді підняти цю кульку? (Питома теплоємність міді 380 Дж/(кгC)).

Объяснение:

Дано :

m1 = 2 кг

m2 = 0,5 кг

μ = 0,1

-----------------------

а - ?

Т - ?

Для начала рассмотрим все силы действующие на тело массой ( m1 ) на ось Оу

Оу : 0 = N1 - m1g

соответственно

N1 = m1g

теперь на ось Ох ( для этого же тела )

Ох : m1a = T - Fтр.

m1a = T - μN1

( при N1 = m1g )

m1a = T - μm1g – ( это наше первое уравнение )

Затем рассмотрим силы действующие на тело массой ( m2 )

на ось Оу

Оу : m2a = m2g - T – ( это наше второе уравнение )

объединим два уравнения в систему

m1a = T - μm1g

m2a = m2g - T

сложим два уравнения

a( m1 + m2 ) = g( m2 - μm1 )

a = ( g( m2 - μm1 ) ) / ( m1 + m2 )

a = ( 10 ( 0,5 - 0,1 * 2 ) ) / ( 2 + 0,5 ) = 1,2 м/с²

Теперь вычислим силу натяжения нити ( Т )

( например из следующего уравнения )

m2a = m2g - T

Т = m2 ( g - a )

T = 0,5 ( 10 - 1,2 ) = 4,4 Н

Примерно так:
Работа A = F*s, то есть произведение силы на перемещение. 
Перемещение s = 20 м 
Сила, по 2 закону Ньютона F = m*a, то есть произведение массы на ускорение. 
Масса m = 2 кг. 
Посчитаем ускорение. Тело движется по закону 
s = a*t^2/2 + v0*t + s0 
v0 = 0 м/с, s0 = 0 м, поэтому 
s = a*t^2/2 = 20 м 
Скорость тела в момент падения 
v = s ' (t) = a*t = 15 м/с 
Получаем систему 
{ a*t^2/2 = 20 
{ a*t = 15 
Отсюда 
{ a*t^2 = 40 
{ a*t = 15 
Делим 1 ур. на 2 ур. и получаем 
t = 40/15 = 8/3 c 
a = 15/t = 15*3/8 = 45/8 м/с^2 
Теперь подставляем всё найденное в формулу работы 
A = F*s = m*a*s = 2*45/8*20 = 40*45/8 = 5*45 = 225 Дж
Все можно разделить на дано и решение. ^^