Дано:
m1 = 200 кг
m2 = 50 кг
v1 = 2 м/с
v2 = 1,2 м/с
Найти:
u = ?
delta p = ?
Сохраняется импульс системы p, что является ответом на вопрос в пункте а).
б) Тележка движется горизонтально, а мешок с песком - вертикально. Поэтому выберем горизонтальную ось, т.к. вдоль неё сохраняется движение тел. Кроме того, удар мешка с тележкой является неупругим, то есть после столкновения тела движутся с одинаковой скоростью. Тогда закон сохранения импульса будет:
Горизонтальная составляющая скорости мешка равна нулю (т.к. мешок падает строго вертикально), а тележка пусть движется вдоль оси Х (импульс будет со знаком "плюс"), поэтому:
Остаётся выразить скорость u и найти её:
1,6 м/с - скорость тележки с мешком песка.
в) Найдём проекции импульсов. Направим оси так, что до своего падения мешок двигался против оси Y (импульс будет со знаком "минус"), а после - всё так же сонаправленно оси Х. Тогда:
Теперь найдём проекции изменения импульса:
И теперь само изменение импульса:
Модуль изменения импульса имеет то же значение, что и само изменение: 100 кг · м/с.
ответ: а) сохраняется импульс p, б) 1,6 м/с в) 100 кг · м/с.
Сопротивление спирали электроплиты:
R = ρL/S, где ρ = 1,1 Ом·мм²/м - удельное сопр-е нихрома
L = 10 м - длина проводника
S = 0,15 мм² - площадь поперечного сечения.
Тогда:
R = 1,1 · 10 : 0,15 = 73 1/3 (Ом)
1). Количество теплоты, выделяющееся в спирали за 20 мин работы:
Q = I²Rt, где I - сила тока в спирали (А)
U = 220 В - напряжение на концах спирали
t = 20 мин = 1200 с - время работы
Ток, проходящий в спирали:
I = U/R = 220 : 73 1/3 = 3 (A)
Тогда:
Q = 3² · 73 1/3 ·1200 = 792 000 (Дж)
2). Количество теплоты, необходимое для доведения до кипения воды, массой m и начальной температурой 15°:
ηQ = cm(t₂ - t₁),
где с = 4200 Дж/(кг·град) - уд. теплоемкость воды
m - масса воды (кг)
η = 80% - КПД плиты
Δt = t₂ - t₁ = 100 - 15 = 85 (град) - разность температур
Тогда:
m = ηQ : (c · Δt) = 0,8 · 792 000 : 357 000 ≈ 1,77 (кг)
Объем воды при плотности ρ = 1 кг/дм³:
V = m/ρ = 1,77 (дм³) = 1,77 (л)
