Какое изменение температуры произойдет у стального шарика, движущегося со скоростью v=10 м/с, после прекращения

Тема вопроса: Изменение температуры стального шарика после столкновения со стеной.

Инструкция:
При столкновении стального шарика со стеной некоторая часть его механической энергии преобразуется в тепло. Первоначально, шарик обладает кинетической энергией, которая равна механической энергии до столкновения. После столкновения часть этой энергии преобразуется в тепло, тогда как остаток энергии остается у шарика в форме кинетической энергии.

Чтобы найти изменение температуры шарика, нужно знать его массу, способную кинетическую энергию до столкновения, и коэффициент, показывающий, какая часть энергии преобразуется в тепло. Тогда изменение температуры можно выразить через формулу:

ΔT = (0.4 * mv^2) / (m * C)

Где ΔT - изменение температуры, m - масса шарика, v - скорость шарика, C - удельная теплоемкость материала шарика.

Демонстрация:
Допустим, масса стального шарика составляет 0,2 кг, его скорость перед столкновением со стеной равна 10 м/с, а удельная теплоемкость стали составляет 460 Дж/кг·°C. Тогда, используя формулу, получим:

ΔT = (0.4 * 0.2 * 10^2) / (0.2 * 460) ≈ 0.017°C

Таким образом, изменение температуры стального шарика после столкновения со стеной составит примерно 0.017°C.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с понятием удельной теплоемкости различных материалов. Определение массы и скорости шарика перед столкновением также являются важными шагами при решении подобных задач.

Задача на проверку:
Масса шарика составляет 0,3 кг, а его скорость перед столкновением со стеной равна 15 м/с. Удельная теплоемкость материала шарика равна 420 Дж/кг·°C. Какое изменение температуры произойдет у шарика после столкновения со стеной, если 60% его механической энергии преобразуется в тепло?