Определите, в каком случае мотор автомобиля должен совершить большую работу. в первом случае автомобиль трогается с места и разгоняется со скоростью 5м/с. во втором случае автомобиль увеличивает скорость от 5 до 10м/с. работу по преодолению сил сопротивление движению в обоих случаях считайте одинаковой
нужно решение и дано
!

2) Импульс тела определяется как: p=mv, m-масса тела, v-его скорость.

Посчитаем массу автомобиля, когда бак полностью заполнен водой:

m=M+ρV, ρ-плотность воды (1000 кг/м³), V- объем бака.

m=4000 кг +  1000 кг/м³*4 м³ = 8000 кг = 8 т.

а) Переведем скорость в СИ: 18 км/ч = 18*1000/3600 = 5 м/с.

p=mv = 8000 кг * 5 м/с = 40 000 кг*м/с.

б) Переведем скорость в СИ: 54 км/ч = 54*1000/3600 = 15 м/с.

p=mv = 4000 кг * 15 м/с = 60 000 кг*м/с.

3) Запишем изменение импульса для шарика:

Δp=p₁-p₀ - здесь Δp, p₀, p₁ - вектора.

Где начальный импульс  p₀=+mv₀, p₁=-mv₀.

|Δp| = mv₀-(-mv₀)=2mv₀=2*0.02 кг*5 м/с = 0,2 кг*м/с.

Сила через изменение импульса за время Δt:

F = |Δp|/Δt = 0,2 кг*м/с/0.1 c = 2 Н.

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин