Какова доля энергии, которая уходит на нагревание преграды, если небольшая льдинка при температуре 0 градусов полностью расплавилась при неупругом ударе о преграду, и ее скорость составила 2 км/с? Известно, что для плавления льда массой 1 кг при температуре 0 градусов необходимо затратить количество теплоты Q 366 кДж.

Физика 11 класс Неупругие столкновения и преобразование энергии Энергия нагревание преграда Льдинка неупругий удар скорость плавление льда теплота масса физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо определить, какая часть энергии, возникающей при неупругом ударе, уходит на нагревание преграды, а именно на плавление льдинки.

Шаг 1: Найдем кинетическую энергию льдинки перед ударом.

• Кинетическая энергия (E) рассчитывается по формуле: E = (m * v^2) / 2, где:
• m - масса льдинки (в нашем случае 1 кг),
• v - скорость льдинки (в данном случае 2 км/с, что равняется 2000 м/с).

Подставим значения в формулу:

E = (1 кг * (2000 м/с)^2) / 2 = (1 * 4000000) / 2 = 2000000 Дж = 2000 кДж.

Таким образом, кинетическая энергия льдинки при ударе составляет 2000 кДж.

Шаг 2: Определим количество теплоты, необходимое для плавления льда.

Из условия задачи известно, что для плавления 1 кг льда при температуре 0 градусов необходимо 366 кДж.

Шаг 3: Рассчитаем долю энергии, которая уходит на плавление льда.

• Доля энергии, уходящей на плавление льда, рассчитывается по формуле:
• Доля = (Q / E) * 100%, где:
• Q - количество теплоты, необходимое для плавления льда (366 кДж),
• E - кинетическая энергия льдинки (2000 кДж).

Подставим значения:

Доля = (366 кДж / 2000 кДж) * 100% = 0.183 * 100% = 18.3%.

Ответ: Доля энергии, которая уходит на нагревание преграды и плавление льдинки, составляет 18.3%.