[Вопрос решен] Два тела с равными массами неупруго взаимодействуют, нагреваясь...

Два тела с равными массами неупруго взаимодействуют, нагреваясь на 0,24 К. Рассчитай удельную теплоёмкость тел, учитывая значения их скоростей до соударения (6 м/с и 24 м/с) при движении навстречу друг другу по горизонтальной поверхности.

(Ответ округли до целых.)

Ответ:

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Для рассчета удельной теплоемкости тел, нам необходимо знать значение итоговой скорости тел после соударения, а также изменение их кинетической энергии.​ Начнем с расчета итоговой скорости.​Мы знаем, что у нас есть два тела с равными массами, движущиеся навстречу друг другу.​ Первое тело имеет начальную скорость 6 м/с, а второе ౼ 24 м/с.​ Так как оба тела неупруго взаимодействуют, они сливаются вместе после соударения и движутся с общей итоговой скоростью.​Мы можем использовать закон сохранения импульса, чтобы найти итоговую скорость тел после соударения.​ По этому закону, сумма импульсов тел до соударения должна быть равна сумме импульсов после соударения⁚

m1v1 m2v2 (m1 m2)v
Где m1 и m2 ౼ массы первого и второго тела соответственно٫ v1 и v2 ౼ их начальные скорости٫ а v ౼ итоговая скорость после соударения.Посмотрим ближе на нашу задачу.​ Так как тела имеют одинаковую массу٫ закон сохранения импульса можно записать так⁚

mv mv 2mv (m1 m2)v

Теперь можем решить уравнение относительно v⁚

2mv 2m * v

v (v1 v2) / 2

Используя значения начальных скоростей v1 6 м/с и v2 24 м/с٫ можем рассчитать итоговую скорость⁚

v (6 м/с 24 м/с) / 2 15 м/с

Теперь, чтобы рассчитать изменение кинетической энергии тел, воспользуемся формулой изменения кинетической энергии⁚

ΔK Kконечная ⎼ Kначальная

где ΔK ౼ изменение кинетической энергии, Kконечная ⎼ конечная кинетическая энергия тел после соударения, а Kначальная ⎼ начальная кинетическая энергия тел до соударения.​Начальная кинетическая энергия первого тела⁚

Kначальная1 (1/2) * m1 * v1^2

Kначальная1 (1/2) * m * (6 м/с)^2

Начальная кинетическая энергия второго тела⁚

Kначальная2 (1/2) * m2 * v2^2
Kначальная2 (1/2) * m * (24 м/с)^2

Так как у нас есть два тела с равными массами, их начальные кинетические энергии равны⁚

Читайте также  Прорекламируйте современный товар (порошок, йогурт, средство от насморка, обувной магазин) в стиле русского лубка.

Kначальная1 Kначальная2 Kначальная

А теперь рассчитаем итоговую кинетическую энергию⁚
Kконечная (1/2) * (m1 m2) * v^2

Kконечная (1/2) * (m m) * (15 м/с)^2

Теперь можем найти изменение кинетической энергии⁚

ΔK Kконечная ౼ Kначальная
ΔK (1/2) * (m m) * (15 м/с)^2 ౼ (1/2) * m * (6 м/с)^2

Но нам известно, что это изменение кинетической энергии равно изменению внутренней энергии тел, то есть нагреву, который равен 0,24 К⁚

ΔU ΔK 0٫24 К

Теперь можем рассчитать удельную теплоемкость тел⁚

C ΔU / (m * ΔT)

где C ౼ удельная теплоемкость, m ⎼ масса тела, ΔT ౼ изменение температуры.​В нашем случае, масса каждого тела равна m, а изменение температуры ΔT 0,24 К.​Тогда удельная теплоемкость тел будет⁚

C 0,24 К / (m * 0,24 К) 1 / m
Ответом будет удельная теплоемкость тел равная 1 / m.​

AfinaAI