Какое количество тепла выделилось при отпускании груза массой 200 г, который был подвешен на шнуре длиной 1 м и отведен в сторону до горизонтального положения, если в нижней точке траектории груз имел скорость 3 м/с, учитывая трение?

Физика 11 класс Тепловые явления и механическая работа количество тепла отпускание груза масса 200 г шнур 1 м горизонтальное положение скорость 3 м/с трение Новый

Для решения задачи нам нужно рассмотреть два основных момента: потенциальную энергию, которую груз теряет, и кинетическую энергию, которую он приобретает при движении.

Шаг 1: Найдем потенциальную энергию груза в верхней точке.

• Груз массой 200 г (или 0,2 кг) был поднят на определенную высоту. Поскольку шнур имеет длину 1 м, высота, на которую был поднят груз, равна 1 м.
• Потенциальная энергия (PE) рассчитывается по формуле: PE = m * g * h, где:
• m - масса груза (0,2 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²),
• h - высота (1 м).
• Подставим значения: PE = 0,2 * 9,81 * 1 = 1,962 Дж.

Шаг 2: Найдем кинетическую энергию груза в нижней точке.

• Кинетическая энергия (KE) рассчитывается по формуле: KE = (m * v²) / 2, где:
• v - скорость груза в нижней точке (3 м/с).
• Подставим значения: KE = (0,2 * (3)²) / 2 = (0,2 * 9) / 2 = 0,9 Дж.

Шаг 3: Найдем количество тепла, выделившегося при отпускании груза.

• Количество тепла (Q), выделившегося при отпускании груза, можно найти, вычитая кинетическую энергию из потенциальной: Q = PE - KE.
• Подставим значения: Q = 1,962 - 0,9 = 1,062 Дж.

Таким образом, количество тепла, выделившегося при отпускании груза, составляет 1,062 Дж.