Какое повышение температуры произойдет у свинцового шарика, если он достиг максимальной высоты 18 м, а при падении половина энергии удара была использована для его нагрева? Удельная теплоемкость свинца составляет 0,13 * 10 в 3 степени Джоулей на килограмм умножить на градус Цельсия, а ускорение свободного падения равно 10 метров в секунду в квадрате.

Физика 9 класс Преобразование энергии повышение температуры свинцовый шарик максимальная высота энергия удара удельная теплоёмкость ускорение свободного падения Новый

Чтобы найти повышение температуры свинцового шарика, нам необходимо выполнить несколько шагов. Начнем с определения потенциальной энергии, которую шарик имеет на максимальной высоте, а затем выясним, сколько из этой энергии было использовано для нагрева шарика.

1. Определим потенциальную энергию (PE) шарика на высоте 18 м. Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

PE = m * g * h

• где m - масса шарика (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²),
• h - высота (18 м).

Так как у нас нет значения массы шарика, мы оставим его как переменную "m". Подставим значения в формулу:

PE = m * 10 * 18 = 180m Джоулей.

2. Рассчитаем, сколько энергии используется для нагрева шарика. По условию задачи, половина энергии удара была использована для нагрева:

Энергия, используемая для нагрева, будет равна:

Q = 0.5 * PE = 0.5 * 180m = 90m Джоулей.

3. Теперь найдем, какое количество теплоты необходимо для повышения температуры шарика. Это можно рассчитать по формуле:

Q = m * c * ΔT

• где c - удельная теплоемкость свинца (0.13 * 10³ Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Подставим известные значения в формулу:

90m = m * (0.13 * 10³) * ΔT.

4. Упростим уравнение. Мы можем сократить m (если масса не равна нулю):

90 = 0.13 * 10³ * ΔT.

5. Теперь найдем ΔT:

ΔT = 90 / (0.13 * 10³).

ΔT = 90 / 130 = 0.6923 °C.

Таким образом, повышение температуры свинцового шарика составит примерно 0.69 °C.