Задача по физике На тележку массой М, двигающуюся горизонтально с постоянной скоростью V опускают кирпич массой m. Какое количество теплоты при этом выделится?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

При опускании кирпича на тележку, часть его потенциальной энергии перейдет в кинетическую энергию тележки, что приведет к нагреву системы. Для определения количества выделившейся теплоты воспользуемся законом сохранения механической энергии.

Из закона сохранения энергии можем записать:

mgh = 1/2 MV^2 + Q,

где m - масса кирпича, h - высота, на которую опустили кирпич, M - масса тележки, V - скорость тележки, Q - количество выделившейся теплоты.

Так как тележка двигается с постоянной скоростью V, то ее кинетическая энергия остается постоянной. Следовательно, правая часть уравнения также остается постоянной. Тогда изменение потенциальной энергии кирпича равно количеству выделившейся теплоты:

ΔU = Q,

где ΔU = mgh - 1/2 MV^2.

Таким образом, количество выделенной теплоты при опускании кирпича на тележку равно разности между начальной потенциальной энергией кирпича и начальной кинетической энергией тележки:

Q = mgh - 1/2 MV^2.