Тележка с песком массой М=50кг движется со скоростью , модуль которой равен V=2м/с по гладкой горизонтальной поверхности. На тележку с высоты h=20см падает груз массой м=50кг и застревает в песке. Найдите количество выделившейся теплоты.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы найти количество выделившейся теплоты, нужно воспользоваться законом сохранения энергии. При падении груза на тележку, потенциальная энергия груза переходит в кинетическую энергию тележки и во внутреннюю энергию системы в результате деформаций.

Максимальная потенциальная энергия груза равна mgh, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота падения. В данном случае она равна 509.80.2 = 98 Дж.

Всю потенциальную энергию груза поглотит кинетическая энергия тележки и внутренняя энергия системы. Кинетическая энергия тележки равна (M+m)V^2/2, где M - масса тележки, m - масса груза, V - скорость тележки. В данном случае она равна (50+50)2^2/2 = 200 Дж.

Тогда количество выделившейся теплоты будет равно разнице потенциальной энергии груза и кинетической энергии тележки: 98 - 200 = -102 Дж.

Отрицательный знак говорит о том, что теплота выделилась в результате деформаций тележки, груза и песка.