Импульс лыжника до начала торможения: p1 = m*V = 70 кг * 10 м/с = 700 кг*м/с Когда лыжник остановился, его импульс стал равен нулю: p2 = 0 кг*м/с Значит за время Δt = 20 c импульс лыжника уменьшился на Δp: Δp = p1 - p2 Δp = 700 кг*м/с
По второму закону Ньютона (в импульсной форме): Δp = F * Δt. То есть изменение импульса лыжника равно произведению тормозящей его силы F на время торможения Δt. F = Δp / Δt F = (700 кг*м/с) / (20 с) F = 35 Н
Решение задачи через ускорение:
Скорость лыжника уменьшилась на ΔV = 10 м/с за Δt = 20 с, значит модуль его ускорения составил: a = ΔV / Δt a = 10 м/с / 20 c = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона такое ускорение вызвано силой F: F = m*a F = 70 кг * 0,5 м/с² F = 35 Н.
В калориметр, содержащий 1,5 кг воды при 20 C, положили 1 кг льда, имеющего Условие задачи: В калориметр, содержащий 1,5 кг воды при 20 °C, положили 1 кг льда, имеющего температуру -10 °C. Какая температура установится в калориметре? Задача №5.2.37 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ» Дано: m1=1,5 кг, t1=20∘ C, m2=1 кг, t2=−10∘ C, t−? Решение задачи: Из условия задачи совершенно непонятно, растает ли лёд полностью, а может он вообще даже не начнёт плавиться. Значит нам нужно провести оценку. Для начала определим численно количество теплоты Q1, выделяемое водой массой m1 при охлаждении от температуры t1 до температуры плавления льда tп (tп=0∘ C), по формуле: Q1=c1m1(t1–tп) Удельная теплоёмкость воды c1 равна 4200 Дж/(кг·°C). Q1=4200⋅1,5⋅(20–0)=126000Дж=126кДж Далее посчитаем численно количество теплоты Q2, необходимое для нагревания льда массой m2 от температуры t2 до температуры плавления льда tп, по формуле: Q2=c2m2(tп–t2) Удельная теплоёмкость льда c2 равна 2100 Дж/(кг·°C). Q2=2100⋅1⋅(0–(–10))=21000Дж=21кДж И напоследок определим количество теплоты Q3, необходимое для плавления льда массой m2, по следующей известной формуле: Q3=λm2 Удельная теплота плавления льда λ равна 330 кДж/кг. Q3=330⋅103⋅1=330000Дж=330кДж
Импульс лыжника до начала торможения:
p1 = m*V = 70 кг * 10 м/с = 700 кг*м/с
Когда лыжник остановился, его импульс стал равен нулю:
p2 = 0 кг*м/с
Значит за время Δt = 20 c импульс лыжника уменьшился на Δp:
Δp = p1 - p2
Δp = 700 кг*м/с
По второму закону Ньютона (в импульсной форме):
Δp = F * Δt.
То есть изменение импульса лыжника равно произведению тормозящей его силы F на время торможения Δt.
F = Δp / Δt
F = (700 кг*м/с) / (20 с)
F = 35 Н
Решение задачи через ускорение:
Скорость лыжника уменьшилась на ΔV = 10 м/с за Δt = 20 с, значит модуль его ускорения составил:
a = ΔV / Δt
a = 10 м/с / 20 c = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона такое ускорение вызвано силой F:
F = m*a
F = 70 кг * 0,5 м/с²
F = 35 Н.
ответ: 35 Н.
В калориметр, содержащий 1,5 кг воды при 20 C, положили 1 кг льда, имеющего Условие задачи: В калориметр, содержащий 1,5 кг воды при 20 °C, положили 1 кг льда, имеющего температуру -10 °C. Какая температура установится в калориметре? Задача №5.2.37 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ» Дано: m1=1,5 кг, t1=20∘ C, m2=1 кг, t2=−10∘ C, t−? Решение задачи: Из условия задачи совершенно непонятно, растает ли лёд полностью, а может он вообще даже не начнёт плавиться. Значит нам нужно провести оценку. Для начала определим численно количество теплоты Q1, выделяемое водой массой m1 при охлаждении от температуры t1 до температуры плавления льда tп (tп=0∘ C), по формуле: Q1=c1m1(t1–tп) Удельная теплоёмкость воды c1 равна 4200 Дж/(кг·°C). Q1=4200⋅1,5⋅(20–0)=126000Дж=126кДж Далее посчитаем численно количество теплоты Q2, необходимое для нагревания льда массой m2 от температуры t2 до температуры плавления льда tп, по формуле: Q2=c2m2(tп–t2) Удельная теплоёмкость льда c2 равна 2100 Дж/(кг·°C). Q2=2100⋅1⋅(0–(–10))=21000Дж=21кДж И напоследок определим количество теплоты Q3, необходимое для плавления льда массой m2, по следующей известной формуле: Q3=λm2 Удельная теплота плавления льда λ равна 330 кДж/кг. Q3=330⋅103⋅1=330000Дж=330кДж
Источник: https://easyfizika.ru/zadachi/termodinamika/v-kalorimetr-soderzhashhij-1-5-kg-vody-pri-20-c-polozhili-1-kg-lda-imeyushhego/