Как изменится температура свинцового шара массой 2 кг, если он упадет с высоты 26 м на стальную плиту? (Предположим, что вся кинетическая энергия преобразуется в его внутреннюю энергию)

Физика 8 класс Температура и теплота температура свинцового шара масса 2 кг высота 26 м кинетическая энергия внутренняя энергия падение с высоты стальная плита Новый

Для того чтобы рассчитать, как изменится температура свинцового шара, нам нужно использовать закон сохранения энергии. В данном случае, при падении шара с высоты вся потенциальная энергия, которую он имеет на высоте, преобразуется в кинетическую энергию, а затем в теплоту, когда он ударяется о плиту.

Сначала мы найдем потенциальную энергию шара на высоте 26 метров. Формула для потенциальной энергии (PE) выглядит следующим образом:

PE = m * g * h

где:

• m - масса шара (2 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота (26 м).

Теперь подставим значения:

PE = 2 кг * 9.81 м/с² * 26 м

Теперь посчитаем:

PE = 2 * 9.81 * 26 = 511.08 Дж

Таким образом, потенциальная энергия свинцового шара при падении с высоты 26 м составляет 511.08 Дж.

Теперь, когда шар ударяется о плиту, эта энергия преобразуется в теплоту и повышает внутреннюю энергию шара. Чтобы найти, на сколько градусов изменится температура шара, используем следующую формулу:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество теплоты (в нашем случае это 511.08 Дж),
• c - удельная теплоемкость свинца (примерно 128 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры.

Теперь мы можем выразить изменение температуры:

ΔT = Q / (m * c)

Подставим известные значения:

ΔT = 511.08 Дж / (2 кг * 128 Дж/(кг·°C))

Теперь посчитаем:

ΔT = 511.08 / 256 = 1.996 °C

Таким образом, температура свинцового шара увеличится примерно на 2 °C после падения с высоты 26 м на стальную плиту.