Шайба массой 200 г, брошенная со скоростью 10 м/с, шайба остановилась через 3 м. Определить величину силы трения действующие на шайбу, и сколько льда она растопит,если удельная теплота плавления льда 3400 дж/кг

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим работу силы трения, которая привела шайбу к остановке:

Работа силы трения: (A = F \cdot s)

Где F - сила трения, s - путь, пройденный шайбой до остановки. По условию, s = 3 м.

Так как шайба остановилась, то выполнена работа силы трения равна изменению кинетической энергии системы:

(A = \Delta E_k = \frac{mv^2}{2} - 0)

(F \cdot s = \frac{mv^2}{2})

(F = \frac{mv^2}{2s} = \frac{0.2 \cdot 10^2}{2 \cdot 3} = \frac{20}{6} = 3.33\ Н)

Теперь определим, сколько льда растопит шайба:

Энергия, выделенная при остановке шайбы, пойдет на нагревание и расплавление льда.

Массу льда можно найти по формуле (m = \frac{Q}{L}), где Q - выделившаяся энергия, L - удельная теплота плавления льда.

(Q = F \cdot s = 3.33 \cdot 3 = 9.99\ Дж)

(m = \frac{9.99}{3400} = 0.00294\ кг)

Таким образом, шайба растопит (0.00294\ кг) льда.