Задания 1. Медный, алюминиевый и стальной шарики одинаковой массы окунули в кипяток, а затем вынули и положили на куски парафина. Какой шарик глубже погрузится в парафин?

а) Определите какой из шаров обладает наибольшей удельной теплоемкостью.

b) Объясните почему данный шар обладает наибольшей удельной теплоемкостью в данном примере.

[2]

2. Тело из парафина равномерно нагревали в течении определенного промежутка времени. На рисунке 2 изображен график зависимости температуры данного тела от времени.

Рисунок 2.

а) Какую температуру имело тело в начале наблюдения?

b) Какой процесс описывается отрезком АB?

c) Какой процесс описывается отрезком ВC?

d) При какой температуре начался процесс плавления тела?

e) Сколько времени длился процесс плавления?

f) Изменялась ли температура тела во время плавления?

g) Какую температуру имело тело в конце наблюдений?

[7]

3. В кусок льда массой 100 г и температурой -10 °С влили 1,5 кг расплавленного свинца при температуре плавления.

Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг0 С

Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/кг0 С

Удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг0 С

Удельная теплота плавления льда 3,34. 104 Дж/кг

Удельная теплота плавления свинца 22,6. 103 Дж/кг

Температура плавления свинца 3270 С

а) определите количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления.

b) определите количество теплоты, необходимое для плавления льда, взятого при температуре плавления.

с) определите количество теплоты, необходимое для кристаллизации свинца, взятого при температуре плавления. [6]​

Дано:

α = 45°

β = α = 45°

β' = α' = α - 15

ф = ?

Очевидно, что и в первом и во втором случае угол падения и угол отражения будут равны друг другу, т.к. в обоих случаях выполняется закон отражения. Между перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, и поверхностью лежит угол в 90°. Угол α - это угол между перпендикуляром и падающим лучом, а остальное незанятое пространство до поверхности - это угол X. То же самое и в случае отражения. Мы можем взять всю область по обе стороны от перпендикуляра - это будет развёрнутый угол в 180°. Тогда на каждой стороне будет по одному одинаковому углу α и X (т.к. угол падения = углу отражения). Но это же значит и то, что два одинаковых угла X можно сложить и получить один угол. И если его отнять от развёрнутого, можно получить угол между падающим и отражённым лучами. Запишем такое уравнение:

α = β - падающий равен отражённому

90 = α + X => X = 90 - α

ф = 180 - (X + X) = 180 - 2*X = 180 - 2*(90 - α) - это и есть тот самый угол между падающим и отражённым лучами. По условию отражённый угол уменьшается на 15 градусов, что означает уменьшение падающего угла на то же количество градусов:

β' = α' = α - 15, тогда:

ф = 180 - 2*X = 180 - 2*(90 - α') = 180 - 2*(90 - (α - 15)) = 180 - 2*(90 - α + 15) = 180 - 180 + 2α - 30 = 2α - 30 = 2*45 - 30 = 60°

ответ: 60°.

Дано:

m = 526 г = 0,526 кг

ΔL1 = 7,4 см = 0,074 м

ΔL2 = 91 см = 0,91 м

W - ?

Полная энергия колебаний тела будет складываться из потенциальной энергии пружины и кинетической энергии тела:

W = Wp + Wk

Или:

W = Wp max = Wk max - максимальной потенциальной или максимальной кинетической.

Wp max = (kA²max)/2, где А max = ΔL2 - максимальная амплитуда, максимальное отклонение маятника от положения равновесия. Будем искать по этой формуле, но сначала найдём жёсткость пружины k. Когда маятник не работает, его тело находится в покое, и силы, действующие на него, уравновешивают друг друга:

Fт = Fупр

mg = kΔL1 => k = mg/ΔL1, тогда:

Wp max = (kA²max)/2 = ((mg/ΔL1)*ΔL²)/2 = (mg*ΔL²)/2ΔL1 = (0,526*9,8*0,91²)/2*0,074 = 28,84249... = 29 Дж.

ответ: 29 Дж.