1.Камень, свободно падающий без начальной скорости, пролетел за последнюю секунду 10 метров. С какой высоты падал камень и чему равно время полета? 2.Медный и алюминиевый проводники имеют одинаковые массы и сопротивления. Какой проводник длиннее и во сколько раз? 3.Алюминиевый чайник массой 400 г, в котором находится 2 кг воды при температуре 10°С, помещают на газовую горелку с КПД 40%. Какова мощность горелки, если через 10 минут вода закипела, причем 20г воды выкипело? 4.Какую работу совершает двигатель автомобиля массой 1,3 т при разгоне с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за 10с, а сила сопротивления движению равна 650 Н? 5.Почему пар обжигает сильнее воды той же температуры?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Пусть высота, с которой падал камень, равна h метров, а время полета t секунд. Тогда из уравнения свободного падения h = (gt^2)/2 следует, что h = (g (t-1)^2)/2, где g - ускорение свободного падения (приближенно принимаемое за 10 м/c^2). Подставляя данные, получаем h = (10 1^2)/2 = 5 метров. Также из уравнения свободного падения t = sqrt(2 h / g) найдем время полета: t = sqrt(2 5 / 10) = 1 секунда.

Пусть длина медного проводника равна L метров, а длина алюминиевого проводника равна l метров. Тогда сопротивление проводника обратно пропорционально его площади сечения и длине: R = k L / S, где k - коэффициент пропорциональности, S - площадь сечения проводника. Так как массы и сопротивления проводников равны, то k L_m / S_m = k * l_a / S_a, где индексы m и a относятся к медному и алюминиевому проводникам соответственно. После сокращения получаем L_m / l_a = S_m / S_a. Так как медь более плотный материал, то медный проводник будет короче, чем алюминиевый, в зависимости от отношения площадей сечения проводников.

Для определения мощности газовой горелки воспользуемся формулой для вычисления тепловой энергии Q = mcΔt, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры. Из условия задачи известно, что мощность равна P = Q / t, где t - время. Подставляя известные данные и учитывая коэффициент КПД, можно вычислить мощность горелки.

Работа, совершенная двигателем автомобиля, равна сумме кинетической энергии и энергии, затраченной на преодоление силы сопротивления. Из уравнения движения x = v0t + (at^2)/2 найдем начальную скорость v0 автомобиля. Затем вычислим кинетическую энергию и работу, произведенную силой сопротивления.

Пар обжигает сильнее воды той же температуры из-за его скрытой теплоты парообразования. При переходе из жидкого состояния в газообразное, часть теплоты уходит на расщепление молекул и атомов, что приводит к выделению большего количества энергии на поверхности кожи при контакте с паром и, как результат, создает ощущение обжигающего тепла.