Гиря падает на землю и ударяется абсолютно неупруго о препятствие. Скорость гири перед ударом 14м/с. Температура гири перед ударом составляла 20град.цельсия. До какой температуры нагреется гиря, если считать, что все количество теплоты, выделяемое при ударе, поглащается гирей?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо использовать законы сохранения энергии.

Из закона сохранения энергии имеем:
1/2 m v^2 = Q + m c (T2 - T1)
где m - масса гири, v - скорость гири перед ударом, Q - количество теплоты, выделяемое при ударе, c - удельная теплоемкость материала гири, T1 - начальная температура гири, T2 - конечная температура гири.

Поскольку гиря ударяется абсолютно неупруго, вся кинетическая энергия гири после удара преобразуется во внутреннюю энергию, то есть все количество теплоты, выделяемое при ударе, переходит внутрь гири. Поэтому Q = 1/2 m v^2.

Таким образом, уравнение принимает вид:
1/2 m v^2 = 1/2 m v^2 + m c (T2 - T1)

Подставляем известные значения:
1/2 m (14)^2 = 1/2 m (14)^2 + m c (T2 - 20)

Упрощаем уравнение:
196 = 196 + m c (T2 - 20)
0 = m c (T2 - 20)

Так как m, c и T1 известны, то можно выразить T2:
T2 = 20 град.Ц

Таким образом, гиря нагреется до начальной температуры 20 градусов Цельсия после удара.