Насколько нагреется кусок свинца с высоты 50 метров, при условии,что вся кинетическая энергия превратится в теплоту

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы рассчитать, насколько нагреется кусок свинца, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Кинетическая энергия, которую имеет кусок свинца на высоте 50 метров, равна потенциальной энергии, которая превратится в теплоту при падении.

Запишем уравнение, используя формулы для кинетической энергии (K = 0.5mv²) и потенциальной энергии (P = mgh), где m - масса куска свинца, v - скорость куска свинца при падении, h - высота, а g - ускорение свободного падения (примем его равным 9.8 м/с²):

0.5mv² = mgh

Далее выразим скорость куска свинца перед падением. Учитывая, что начальная скорость равна 0 м/с, а ускорение -g, закон сохранения энергии примет вид:

v = √(2gh)

Теперь, подставив значение высоты (h = 50 м) и ускорения свободного падения (g = 9.8 м/с²), найдем скорость:

v = √(2 9.8 50) ≈ 31.3 м/с

Теперь, найдем тепловую энергию, которая выделится при падении куска свинца. Для этого также воспользуемся законом сохранения энергии:

теплота = 0.5mv² = mgh

теплота = 0.5 m (31.3)²

Допустим, масса куска свинца равна 1 кг:

теплота = 0.5 1 (31.3)² ≈ 487.6 Дж

Таким образом, кусок свинца нагреется на 487.6 Дж при падении с высоты 50 метров.