За графіком, наведеним на рисунку: а) визначте амплітуду та період коливань тіла;
б) обчисліть частоту та циклічну частоту коливань тіла;
в) запишіть рівняння коливань;
г) знайдіть зміщення точки, яка коливається, у фазі π/2 рад.

Лед должен нагреться до 0 градусов, на это нужно Q1=c1*m1*(0-t1)=c1*5*30=150*c1. Здесь с1 - удельная теплоемкость льда (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) , m1 - масса льда (5 кг) , t1 - исходная температура льда (-30 градусов Цельсия) .
Далее лед должен расплавиться, на это нужно Q2=лямбда*m1=5*лямбда, где лямбда - удельная теплота плавления льда (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплот плавления веществ в задачнике или учебнике) кДж/кг.
Далее, вода, получившаяся при таянии льда, должна нагреться до конечной температуры t. На это нужно Q3=c2*m1*(t-0)=5*c2*t. Здесь с2 - удельная теплоемкость воды (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) .
Общая затрата тепла Q1+Q2+Q3. Это тепло берется за счет охлаждения теплой воды Q4=c2*m2*(t4-t), Здесь с2 - удельная теплоемкость воды (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) , m2 - масса теплой воды (20 кг) , t4 - исходная температура теплой воды (70 градусов Цельсия) .
Согласно закону сохранения энергии Q1+Q2+Q3=Q4. Подставляешь их выражения и решаешь относительно t.

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