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.
Физика11 классНеупругие столкновения и преобразование энергииЭнергиянагреваниепреградаЛьдинканеупругий ударскоростьплавление льдатеплотамассафизика 11 класс
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.
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.
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%.