Какое изменение температуры стального шарика, если он движется со скоростью 15 м/с и ударяется о стену, при этом 42% его механической энергии расходуется на нагревание?

Физика 8 класс Превращение механической энергии в теплоту изменение температуры стальной шарик скорость 15 м/с удар о стену механическая энергия нагревание шара Новый

Чтобы найти изменение температуры стального шарика, нам нужно выполнить несколько шагов. Начнем с того, что определим механическую энергию шарика, когда он движется со скоростью 15 м/с.

1. Определим механическую энергию шарика: Механическая энергия (E) движущегося объекта рассчитывается по формуле: E = (m * v^2) / 2, где m - масса шарика, v - скорость.
2. Выразим массу: Для примера, будем считать, что масса шарика равна 0.1 кг (это просто для расчетов, вы можете использовать другую массу, если она известна).
3. Подставим значения: Подставим массу и скорость в формулу: E = (0.1 * (15)^2) / 2 = (0.1 * 225) / 2 = 11.25 Дж.
4. Определим, сколько энергии идет на нагрев: У нас известно, что 42% механической энергии расходуется на нагревание. Поэтому: Энергия на нагрев = 0.42 * E = 0.42 * 11.25 = 4.725 Дж.
5. Теперь найдем изменение температуры: Для этого используем формулу: Q = m * c * ΔT, где Q - энергия, m - масса, c - удельная теплоемкость стали (примерно 500 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры.
6. Перепишем формулу для ΔT: ΔT = Q / (m * c).
7. Подставим известные значения: ΔT = 4.725 / (0.1 * 500) = 4.725 / 50 = 0.0945 °C.

Таким образом, изменение температуры стального шарика составит примерно 0.0945 °C.