У автомобиля, двигающегося прямолинейно по горизонтальному участку дороги со скоростью, модуль которой
90 км/ч ,заглох двигатель. Через
промежуток времени ∆t=16с скорость автомобиля уменьшилась в к= 5 раз. Если
масса автомобиля m= 1,6 т, то среднее значение силы сопротивления (Fс),
действующей на автомобиль, равно:
1. 1,5 кН;
2. 3,5 кН;
3. 2,0 кН;
4. 4,5 кН
583,5 кДж.
Объяснение:
Дано:
m1=247 г=0,247 кг;
m2=13 г=0,013 кг;
t1=22 °С;
t2=232 °С;
λ=0,59⋅105 Дж/кг;
c1=250 Джкг⋅°С;
q=47⋅106 Дж/кг.
Q — ?
Решение.
Составим уравнение теплового баланса:
Q1+Q2=Q3−Q, где
Q1=c1⋅m1⋅(t2−t1) — это количество теплоты, необходимое для нагревания олова до температуры плавления.
Q1=250Джкг⋅°С⋅0,247 кг⋅(232 °С−22 °С)=12968 Дж.
Q2=λ⋅m1 — это количество теплоты, необходимое для плавления олова;
Q2=0,59⋅105Джкг⋅0,247 кг=14573 Дж.
Q3=q⋅m2 — это количество теплоты, которое выделилось при сгорании бензина.
Q3=47⋅106Джкг⋅0,013 кг=611000 Дж.
Q=Q3−Q2−Q1 — это энергия, которая не пошла на нагревание и плавление олова.
Q=611000 Дж−14573 Дж−12968 Дж=583459=583,5 кДж.
ответ: 583,5 кДж.
Мне так представляется, что ускорение мела (замедление, если угодно, отрицательное ускорение) в данной задаче постоянно.
Почему так?
Сила трения Fтр = N * mu = m * g * mu
Ускорение (как учил старина Ньютон) а = F / m.
В направлении движения, на мел действует единственная сила - трения, других я из условия не усматриваю.
Следовательно, ускорение
а = m * g * mu / m = g * mu = 10 * 0,3 = 3 м/с2
Обычное тело в таких условиях ехало бы путь
Х = v^2 / (2a) = 121 / 6 = 20,1666 м, но эх, какая незадача - мел истирается. Ок, так сколько же метров сможет вообще проехать мел до полной аннигиляции при условии заданных цифр?
х = 8 г / 0,5 г/м = 16 м. Жаль, недолог его путь. Но зато мы уже более близки к ответу.
Чисто технически мне проще сначала найти скорость u мела в момент его исчезновения.
х = ( v^2 - u^2 ) / (2a)
16 = (121 - u^2) / 6
u^2 = 25
u = 5 м/с - при этой скорости от мела, как от чеширского кота, остаётся лишь наглая глумливая ухмылка, и больше ничего.
Отсюда поищем время от начала движения до сего печального момента:
t = (v-u) / a = (11-5) / 3 = 2 c
Ну, может я ошибаюсь, но мне так кажется. Если, конечно, мел не украдут раньше в пути его следования.