Дене импульсі неліктен векторлық шама​

Внимательно посмотрим на два основных типа блока: подвижный и неподвижный (см. рисунок).

Для неподвижного блока груз поднимается под действием силы натяжения веревки Т на высоту h, в то же время, другой конец веревки опускается на расстояние h под действием силы F, равной T, их работы:

Но так как то и работы этих сил равны между собой.

Для подвижного блока груз поднимается на высоту h под действием силы натяжения веревки Т, но другой конец вытягивается на 2h за счет вдвое меньшей силы, сравним их работы:

Пришли к тому же результату, т.е. и подвижный блок не дает выигрыша в работе.

На самом деле отсутствие выигрыша в работе является следствием золотого правила механики: Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии, а работа, как произведение этих двух величин, никак не меняется.

Более того, в реальных механизмах, полезная работа всегда оказывается меньше затраченной из-за наличия силы трения и т.д. Поэтому КПД реальных механизмов всегда меньше 1.

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