Гиря падает на землю и ударяется абсолютно неупруго о препятствие. Скорость гири перед ударом равна 14 м/с. Температура гири перед ударом составляла 20 °С. До какой температуры нагреется гиря, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена гиря, равна 140 Дж/(кг·°С).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии. При ударе гири образуется теплота, которая в итоге нагреет гирю до некоторой температуры.
Из закона сохранения энергии:

mv^2/2 = mc(T2-T1)

где m - масса гири, v - скорость гири перед ударом, c - удельная теплоемкость вещества, из которого изготовлена гиря, T1 - начальная температура гири, T2 - конечная температура гири.

Подставляем известные значения:

0.5 m 14^2 = m c (T2 - 20)

Отсюда можно найти конечную температуру гири:

49m = 140m * (T2 - 20)

T2 = (49/140) + 20

T2 ≈ 20.35 °C

Таким образом, гиря нагреется до примерно 20.35 °C.