Снежок массой 200 г ударяется о стену со скоростью 10 м в секунду расчитайте Какая часть снежка расплавится

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета того, какая часть снежка расплавится, нужно учесть теплоту плавления снега и кинетическую энергию снежка.

Дано:
Масса снежка, m = 200 г = 0.2 кг
Скорость перед ударом, v = 10 м/с
Скорость после удара = 0 м/с (снежок стоит на месте)
Ускорение, a = (v - u) / t = (0 - 10) / t = -10/t
Теплота плавления снега, Q = 334 кДж/кг = 334 * 10^3 Дж/кг

Кинетическая энергия снежка до удара:
E = (1/2) m v^2 = (1/2) 0.2 100 = 10 Дж

Кинетическая энергия снежка после удара:
E' = (1/2) m u^2 = (1/2) 0.2 0 = 0 Дж

Расчет импульса:
p = m v = 0.2 10 = 2 кг * м/с

Из закона сохранения энергии имеем:
E = Q
10 = 0 + m a d + Q
10 = 0 + 2 (-10/t) d + 334 10^3
334 10^3 = 2000/d
d = 334 * 10^3 / 2000
d = 167 м

Таким образом, часть снежка, которая расплавится, составляет 167 г.