Внаслідок падіння з висоти 1,2 км, мідна кулька нагрілася на яку кількість градусів, у зв язку з тим що

Суть вопроса: Тепловая энергия и механическая энергия

Описание: При падении медной кульки с высоты ее потенциальная энергия (механическая энергия) преобразуется в кинетическую энергию и тепловую энергию из-за сопротивления среды. В данной задаче кулька нагрелась на некоторую температуру из-за потерь механической энергии, и требуется найти эту температуру.

Для решения задачи можно использовать закон сохранения механической энергии и связать ее с тепловой энергией, используя эффективность превращения механической энергии в тепловую энергию.

Пусть Е - масса медной кульки, В - ее начальная потенциальная энергия и Q - количество тепловой энергии, полученной кулькой. Тогда по закону сохранения энергии:

Механическая энергия в начальный момент = Механическая энергия в конечный момент + Тепловая энергия

E * g * h = 0 + Q,

где g - ускорение свободного падения, h - высота падения.

Теперь, зная, что 63% механической энергии превратилось в тепловую энергию, мы можем записать:

0,63 * E * g * h = Q.

Таким образом, чтобы найти количество тепловой энергии Q, нам прежде всего нужно знать массу медной кульки, ускорение свободного падения и высоту падения.

Демонстрация:
Пусть масса медной кульки равна 0,5 кг, ускорение свободного падения g = 9,8 м/с^2, а высота падения h = 1,2 км = 1200 м.

Тогда:

Q = 0,63 * 0,5 * 9,8 * 1200 = 3 696 Дж.

Совет: Для более легкого понимания темы тепловой энергии и связи с механической энергией рекомендуется изучать законы сохранения энергии, особенно закон сохранения энергии в системе. Также полезно разобраться в работе эффективности превращения одной формы энергии в другую, таких как механическая в тепловую.

Задача на проверку:
Медная кулька массой 0,8 кг падает с высоты 800 м. Какое количество тепловой энергии она получит, если эффективность превращения механической энергии в тепловую составляет 75%? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).