Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом о стену была вдвое больше его скорости после удара. какое кол-во теплоты выделилось перед ударом, если перед ударом кинет. энергия мяча была равна 15 дж.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Количество теплоты, выделившееся в результате удара мяча о стену, составляет 11,25 Дж. Шаг 1: Определение связи между начальной и конечной кинетической энергией Кинетическая энергия тела рассчитывается по формуле Ek=mv22cap E sub k equals the fraction with numerator m v squared and denominator 2 end-fraction . По условию задачи скорость мяча непосредственно перед ударом v1v sub 1 в два раза больше скорости после удара v2v sub 2, то есть v1=2v2v sub 1 equals 2 v sub 2, или v2=v12v sub 2 equals the fraction with numerator v sub 1 and denominator 2 end-fraction . Запишем выражение для кинетической энергии после удара Ek2cap E sub k 2 end-sub: Ek2=mv222=m(v1/2)22=mv12/42=14mv122cap E sub k 2 end-sub equals the fraction with numerator m center dot v sub 2 squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator m center dot open paren v sub 1 / 2 close paren squared and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator m center dot v sub 1 squared / 4 and denominator 2 end-fraction equals one-fourth center dot the fraction with numerator m v sub 1 squared and denominator 2 end-fraction Так как Ek1=mv122cap E sub k 1 end-sub equals the fraction with numerator m v sub 1 squared and denominator 2 end-fraction , получаем: Ek2=14Ek1cap E sub k 2 end-sub equals one-fourth cap E sub k 1 end-sub Шаг 2: Расчет значения кинетической энергии после удара Подставим известное значение кинетической энергии перед ударом Ek1=15cap E sub k 1 end-sub equals 15 Дж в полученную формулу: Ek2=154=3,75 Джcap E sub k 2 end-sub equals fifteen-fourths equals 3 comma 75 Дж Шаг 3: Нахождение количества выделившейся теплоты Согласно закону сохранения энергии, разность между кинетической энергией до и после удара переходит во внутреннюю энергию (выделяется в виде теплоты Qcap Q): Q=Ek1Ek2cap Q equals cap E sub k 1 end-sub minus cap E sub k 2 end-sub Q=153,75=11,25 Джcap Q equals 15 minus 3 comma 75 equals 11 comma 25 ДжОтвет: Количество теплоты составляет 11,25 Дж. Укажите, требуется ли вам расчет изменения импульса мяча при данном столкновении.

Форма ответа

Ваш аватар