Льдинка, падая сверху, нагрелась на 1,5°C. Если считать, что на нагревание уходит 65% ее потенциальной энергии, как можно определить, с какой высоты упала льдинка? Теплоемкость льда равна 2100 Дж/(кг ∙ °C), а коэффициент g составляет 9,8 Н/кг.

Физика 8 класс Потенциальная и кинетическая энергия падение льдинки потенциальная энергия нагревание льда теплоемкость льда высота падения физика 8 класс расчет высоты падения закон сохранения энергии Новый

Для решения задачи нам необходимо использовать формулы, связанные с потенциальной энергией и теплотой, которую получает льдинка при падении. Давайте разберем шаги по порядку.

Шаг 1: Определение формул

Потенциальная энергия (Eпот) льдинки на высоте h определяется по формуле:

Eпот = m * g * h

где m - масса льдинки, g - ускорение свободного падения (9,8 Н/кг), h - высота.

Количество теплоты (Q), полученное льдинкой при нагревании, можно определить по формуле:

Q = m * c * ΔT

где c - теплоемкость льда (2100 Дж/(кг ∙ °C)), ΔT - изменение температуры (1,5 °C).

Шаг 2: Учет процентов

Согласно условию задачи, 65% потенциальной энергии идет на нагревание льдинки. Это можно записать так:

0,65 * Eпот = Q

Шаг 3: Подстановка формул

Теперь подставим наши формулы в уравнение:

0,65 * (m * g * h) = m * c * ΔT

Шаг 4: Упрощение уравнения

Мы видим, что масса (m) присутствует в обеих частях уравнения, и мы можем ее сократить (при условии, что m не равно нулю):

0,65 * (g * h) = c * ΔT

Шаг 5: Подставим известные значения

Теперь подставим известные значения:

• g = 9,8 Н/кг
• c = 2100 Дж/(кг ∙ °C)
• ΔT = 1,5 °C

У нас получается:

0,65 * (9,8 * h) = 2100 * 1,5

Шаг 6: Вычисление

Теперь посчитаем правую часть уравнения:

2100 * 1,5 = 3150 Дж

Теперь подставим это значение в уравнение:

0,65 * (9,8 * h) = 3150

Теперь разделим обе стороны на 0,65:

9,8 * h = 3150 / 0,65

9,8 * h = 4846,15

Теперь делим обе стороны на 9,8:

h = 4846,15 / 9,8

h ≈ 494,5 м

Ответ:

Льдинка упала с высоты примерно 494,5 метра.