Капля дождя падает с высоты 840м с постоянной скоростью (из-за сопротивления воздуха). На сколько градусов нагреется… Капля дождя падает с высоты 840м с постоянной скоростью (из-за сопротивления воздуха). На сколько градусов нагреется эта капля в процессе падения?Ускорение свободного падения принять g=10м/с^2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения увеличения температуры капли дождя в процессе падения воспользуемся законом сохранения энергии. Пусть масса капли m, начальная высота h(0) = 840 м, начальная кинетическая энергия K(0) = 0, начальная потенциальная энергия П(0) = mgh(0), конечная высота h(конечная) = 0, конечная кинетическая энергия K(конечная) = 0, конечная потенциальная энергия П(конечная) = 0.

Из закона сохранения энергии:

K(0) + П(0) = K(конечная) + П(конечная)

mgh(0) = mgh(конечная)

mgh(0) = mgh(конечная)

840m = 10m h(конечная)

h(конечная) = 84 м

Таким образом, капля дождя нагреется на 84 метрах падения. Теперь оценим насколько она нагреется. Для этого воспользуемся законом изменения потенциальной энергии:

Потенциальная энергия = mcΔT

mgh = mcΔT

cΔT = gh

ΔT = gh / c

ΔT = 10 * 84 / c

Давайте предположим, что теплоемкость капли d воды равна 4,18 Дж/(г * градус Цельсия). Тогда:

ΔT = 10 * 84 / 4,18 = 201,91 градус Цельсия

Итак, капля дождя нагреется на примерно 201,91 градус Цельсия в процессе падения.