Сколько градусов повысится температура свинцового шарика, который падает с высоты 20 м, при условии
Сколько градусов повысится температура свинцового шарика, который падает с высоты 20 м, при условии, что вся механическая энергия переходит во внутреннюю энергию шарика?
Voda_9562 13
Для решения задачи, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Общая механическая энергия тела равна сумме его кинетической энергии и потенциальной энергии. В данной задаче, когда шарик падает с высоты, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую и внутреннюю энергию.Потенциальная энергия шарика равна
Кинетическая энергия шарика равна
Поскольку вся механическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию шарика, то мы можем записать:
Теперь мы можем выразить высоту падения шарика:
Но чтобы решить задачу, нам нужно знать, какая часть механической энергии преобразуется во внутреннюю энергию. Давайте предположим, что процент превращения механической энергии во внутреннюю энергию составляет
Тогда, внутренняя энергия шарика равна
Подставляя это значение в формулу для высоты падения, получаем:
Температура шарика повышается при переходе механической энергии во внутреннюю энергию. По закону сохранения энергии, мы можем записать:
где
Таким образом, мы можем записать:
где
Подставляя это значение для внутренней энергии в формулу для высоты падения, получаем:
Решая относительно
Теперь, подставив известные значения (высота