1. В сосуд с водой опущен лед массой 5 кг и температурой -20 С. Определить массу растаявшего льда, если вода находилась при температуре 70 С. Масса воды 20 кг. 2. Груз массой 60 кг лежит на наклонной плоскости, находящейся под углом 45 градусов к горизонту. Коэффициент трения равен 0,1. Определить силу, необходимую для удержания груза в равновесии. 3. Скорость распространения упругой волны в воде 1500 м/с, при частоте 2 МГц. Какова разность фаз точек, расположенных на луче и находящихся на расстоянии 10 см друг от друга.

7 Апр 2021 в 19:49
95 +1
0
Ответы
1
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Изначально у нас есть потенциальная энергия льда, которая переходит в кинетическую энергию воды после таяния льда. Таким образом, можем записать уравнение:

m g h = m_льда L_льда + m_воды c_воды * (T_к - T_0)

где m - масса растаявшего льда, g - ускорение свободного падения, h - высота погружения льда, L_льда - удельная теплота плавления льда, c_воды - удельная теплоемкость воды, T_к - конечная температура воды, T_0 - начальная температура воды.

Подставляем известные значения:

5 9.8 h = m 334000 + 20 4200 * (70 - (-20))
49h = 334000m + 8400000
h = 68000m + 172414.29

Также у нас есть условие, что объем воды не изменился после таяния льда:

m = V_льда / р_льда = V_воды / р_воды = (m_льда + m_воды) / p_воды

m = 5 * 10^3 / 1000 = (m + 20) / 1000
m = 8

Ответ: масса растаявшего льда равна 8 кг.

Для определения силы, необходимой для удержания груза в равновесии на наклонной плоскости, мы можем разложить силы на составляющие по направлению наклонной плоскости и перпендикулярно ей.

Сила трения Ft = μ * N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция.

N = m g cos(45) = 60 9.8 cos(45) ≈ 416.24 Н

Fтр = 0.1 * 416.24 ≈ 41.62 Н

Далее, для нахождения силы, необходимой для удержания груза в равновесии, мы можем использовать условие равновесия:

F = m g sin(45) + Fтр = 60 9.8 sin(45) + 41.62 ≈ 448.08 Н

Ответ: сила, необходимая для удержания груза в равновесии, равна приблизительно 448.08 Н.

Для определения разности фаз точек, расположенных на луче и находящихся на расстоянии 10 см друг от друга, мы можем воспользоваться формулой для определения длины волны в упругой волне:

λ = v / f

где λ - длина волны, v - скорость распространения волны, f - частота волны.

Таким образом, длина волны в данном случае равна:

λ = 1500 / 2 * 10^6 = 0.00075 м или 7.5 см

Следовательно, разность фаз точек, расположенных на луче и находящихся на расстоянии 10 см друг от друга, равна 0.75 периода волны.

Ответ: разность фаз точек составляет 0.75 периода волны.

17 Апр 2024 в 19:27
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир