На якій висоті падала свинцева куля, якщо внаслідок зіткнення зі сталевою плитою вона нагрілася на 2,5 °C? Припустимо

Тема вопроса: Конверсия энергии и изменение температуры

Описание: Для решения данной задачи нам необходимо учесть, что 80% механической энергии кули было потрачено на нагревание. Давайте разберемся по шагам.

1. Вначале найдем количество тепла, которое было получено кулей от падения. Для этого мы можем использовать формулу для кинетической энергии (Eк):
Eк = 80% * механическая энергия кули
Это означает, что 20% механической энергии было потеряно при столкновении со стальной плитой.

2. Затем будем считать, что всё полученное количество тепла (Q) было потрачено на нагревание свинцовой кули. Формула для расчета количества тепла:
Q = масса * питомая теплоемкость * ΔT
Где масса - масса свинцовой кули, питомая теплоемкость - 140 Дж/кг°C, а ΔT - изменение температуры, равное 2,5 °C.

3. Теперь мы можем найти высоту, на которой падала свинцевая куля. Для этого учтем, что работа (W) была совершена падением кули с некоторой высоты (h). Работа равна потерянной кулей механической энергии (Eк).
W = Eк = m * g * h
Где m - масса свинцовой кули, g - ускорение свободного падения.

4. Решим уравнение для h:
h = Eк / (m * g)

Таким образом, высота, на которой падала свинцевая куля, может быть найдена путем решения уравнения для h.

Пример: Свинцовая куля массой 0,2 кг падает и нагревается на 2,5 °C. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². Найдите высоту, на которой падала куля.

Совет: При решении этой задачи важно правильно интерпретировать данные и использовать подходящие формулы для каждого шага. Не забудьте использовать правильные единицы измерения для всех величин.

Практика: Свинцовая куля массой 0,5 кг падает с высоты 10 метров. Если она нагрелась на 3 °C после удара, найдите питомую теплоемкость свинца, если 60% механической энергии было затрачено на нагревание.