В узком, закрытом с двух , цилиндре длиной 40см., находится цинковый шарик, если цилиндр резко перевернуть, шарик упадёт на другой конец цилиндра. Сколько раз необходимо перевернуть цилиндр, что бы нагреть шарик на 1 градус. Считать, что вся механическая энергия уходит на нагрев шарика.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нагревания шарика на 1 градус необходимо суммарно поднять его на высоту, достаточную для того, чтобы он упал обратно на другой конец цилиндра.

По закону сохранения механической энергии:
mgh = \frac{1}{2}mv^2

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота, на которую поднимается шарик, v - скорость шарика при падении.

Из условий задачи видно, что шарик упадет обратно на другой конец цилиндра при скорости v = 0. Подставляем это в уравнение:

mgh = \frac{1}{2}mv^2
mgh = 0

Таким образом, чтобы нагреть шарик на 1 градус, необходимо перевернуть цилиндр 1 раз.