Здравствуйте с физикой В воду массой 240 грамм,температура которой 20 градусов, опустили нагретый в кипящей воде металлический шарик общей массой 2 кг. Вода нагрелась до 60 градусов. Из какого материала изготовлен шар? (ответ округлите до сотых)

Если тело движется равноускоренно из состояния покоя, то его скорость через время t можно узнать по формуле:

υ=at(1)

Получается, что нам нужно определить ускорение тела a. Чтобы это сделать, покажем на схеме все силы, действующие на тело, и запишем второй закон Ньютона в проекции на ось x:

ma=mg⋅sinα–Fтр(2)

Тело покоится вдоль оси y, применим первый закон Ньютона в проекции на ось y:

 

N=mg⋅cosα(3)

Запишем формулу для определения силы трения скольжения:

Fтр=μN

Сила реакции опоры N определяется формулой (3), поэтому:

Fтр=μmg⋅cosα(4)

 

Подставим (4) в (2), тогда:

ma=mg⋅sinα–μmg⋅cosα

a=g(sinα–μcosα)

Полученное выражения для ускорения подставим в формулу (1), в итоге получим решение задачи в общем виде:

υ=gt(sinα–μcosα)

Посчитаем численный ответ:

υ=10⋅2⋅(sin30∘–0,15⋅cos30∘)=7,4м/с=26,65км/ч

ответ: 26,65 км/ч.

Объяснение:

Чтобы рассчитать потенциальную энергию тела через определенное время, нам нужно знать его высоту над землей. В данном случае, тело брошено вертикально вверх, поэтому через определенное время оно будет выше начальной точки движения.

Используя уравнение падения свободного тела, мы можем рассчитать высоту, на которую поднимется тело через заданное время. Уравнение падения тела имеет вид: h = vоt - (1/2)gt^2, где h - высота, vо - начальная скорость (15 м/с), t - время (2 с или 4 с), g - ускорение свободного падения (приближенное значение на поверхности Земли 9,8 м/с^2).

1. Рассмотрим значение времени 2 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(2 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(2 с)^2
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 30 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1228,24 м^2/с^2

Мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.

2. Теперь рассмотрим значение времени 4 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(4 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с)^2
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 60 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1198,24 м^2/с^2

Опять же, мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.

В итоге, через 2 секунды и через 4 секунды от начала движения, потенциальная энергия тела будет равна 0 (ноль), так как оно находится ниже начальной точки движения.