- Выберите на карте две местности, расположенные на одной широте одна должна быть у моря, а другая в глубине континента. Восполь-
зовавшись дополнительными источниками информации, сопоставьте
перепады температур (день ночь, зима лето) в этих местностях.
Объясните полученные результаты.​

Для решения этой задачи мы должны использовать термодинамический закон сохранения энергии. Согласно этому закону, вся теплота, полученная от нагревателя, должна быть потрачена на совершение работы машины и на нагрев холодильника.

Теплота потраченная на работу машины (Qwork) выражается через КПД и теплоту потребляемую от нагревателя (Qh) следующей формулой:
Qwork = КПД * Qh

КПД 10% эквивалентно 0.1 в десятичной форме.

Теплота, потребляемая на нагрев холодильника (Qrefrigerator), может быть вычислена с использованием теплоты плавления льда (L) и массы таящего льда (m):
Qrefrigerator = L * m

Теплота плавления льда равна 334 J/g.

Используя эти формулы, давайте найдем количество теплоты, потребляемое машиной от нагревателя:

Qwork = 0.1 * Qh

Qrefrigerator = 334 J/g * 900 g

Мы должны также знать, что энергия сохраняется, то есть, сумма потраченной теплоты и работы должна равняться теплоте, полученной от нагревателя:
Qh = Qwork + Qrefrigerator

Теперь мы можем иметь систему уравнений, которую мы можем решить, чтобы найти Qh:

0.1 * Qh = 334 J/g * 900 g

Qh = 0.1 * Qh + 334 J/g * 900 g

0.9 * Qh = 334 J/g * 900 g

Qh = (334 J/g * 900 g) / 0.9

Qh ≈ 333,33 * 900

Qh ≈ 300000 J

Таким образом, количество теплоты, потребляемое данной машиной от нагревателя за один цикл работы, составляет около 300,000 Дж.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения механической энергии.

Первым шагом я бы объяснил закон сохранения механической энергии. Мы знаем, что механическая энергия системы сохраняется, если на нее не действуют внешние силы или если сила консервативна (не зависит от пути движения). В данной задаче мы имеем дело именно с консервативной силой - пружиной.

Перед тем, как отпустить бруски, пружина была сжата и имела потенциальную энергию Еп. После того, как бруски отпустили, пружина распрямилась, и ее потенциальная энергия превратилась в кинетическую энергию бруска.

Вторым шагом я бы выводил уравнение для закона сохранения механической энергии. В данной задаче можно записать уравнение следующим образом:

Еп + Ек = константа

Перепишем данное уравнение для нашей задачи:

Еп + 6 Дж = константа

Третьим шагом я бы объяснил, что в начальном состоянии (перед отпусканием брусков), пружина была сжата, поэтому потенциальная энергия пружины положительная.

Теперь мы можем перейти к решению самой задачи. У нас есть информация о массе бруска m1 и его кинетической энергии Eк. Мы также знаем, что масса другого бруска m2=3m1.

Четвертым шагом я бы выразил кинетическую энергию через массу бруска:

Ек = (mv^2)/2

Здесь m - масса бруска, а v - его скорость. В нашем случае у нас только информация о массе, поэтому мы выразим скорость через массу и кинетическую энергию:

6 Дж = (m1*v^2)/2

Пятым шагом я бы объяснил, что кинетическая энергия зависит от скорости бруска. Она возникает из-за движения бруска. Но в данной задаче мы не знаем скорость, поэтому нам необходимо сделать допущение.

Допущение состоит в том, что оба бруска движутся с одинаковой скоростью после того, как пружина распрямилась. Таким образом, мы можем сказать, что скорость обоих брусков одинакова и обозначим ее как v.

Шестым шагом я бы использовал допущение для определения кинетической энергии массы m2 через массу m1:

6 Дж = (m2*v^2)/2

Заменяем m2 на 3m1:

6 Дж = (3m1*v^2)/2

Седьмым шагом я бы выразил скорость через массу m1 и кинетическую энергию:

6 Дж = (3m1*v^2)/2
12 = 3m1*v^2
v^2 = 4
v = 2 м/c

Восьмым шагом я бы возвращался к начальному уравнению закона сохранения механической энергии и использовал полученную информацию:

Еп + 6 Дж = константа

Потенциальная энергия Еп должна быть такой, чтобы константа была равна 6 Дж:

Еп + 6 Дж = 6 Дж
Еп = 0 Дж

Соответственно, полученная потенциальная энергия пружины Еп равна 0 Дж.

В ответе можно также указать, что потенциальная энергия сжатой пружины равна 0 Дж.