Задача по физике. Нужно дано, формулы\решение и ответ 30 б На тележку массой M, движущуюся по горизонтальной прямой с постоянной скоростью "v" , падает с высоты h кирпич массой m. Кирпич остается на тележке. Найти количество теплоты Q, выделившейся при этом.
Для начала найдем потенциальную энергию кирпича до его падения: mgh
Затем найдем кинетическую энергию кирпича в момент падения: mv^2/2
По закону сохранения энергии: mgh = mv^2/2 + Q
где Q - количество выделившейся теплоты.
Так как кирпич остается на тележке, то их общая скорость после падения кирпича будет равна скорости тележки с кирпичом: m 0 + M v = (m + M) * v' где v' - скорость тележки с кирпичом после падения.
Отсюда найдем скорость тележки с кирпичом после падения: v' = Mv / (m + M)
Теперь выразим количество выделившейся теплоты через изменение кинетической энергии тележки с кирпичом: Q = (M + m) v'^2 / 2 - M v^2 / 2
Подставляем выражение для скорости тележки с кирпичом после падения и находим количество теплоты: Q = ((M + m) ((M v) / (m + M))^2 / 2 - M * v^2 / 2
Q = M^2 v^2 / (2 (m + M))
Ответ: Количество теплоты Q, выделившейся при падении кирпича на тележку, равно M^2 v^2 / (2 (m + M)) = 30 б.
Для начала найдем потенциальную энергию кирпича до его падения:
mgh
Затем найдем кинетическую энергию кирпича в момент падения:
mv^2/2
По закону сохранения энергии:
mgh = mv^2/2 + Q
где Q - количество выделившейся теплоты.
Так как кирпич остается на тележке, то их общая скорость после падения кирпича будет равна скорости тележки с кирпичом:
m 0 + M v = (m + M) * v'
где v' - скорость тележки с кирпичом после падения.
Отсюда найдем скорость тележки с кирпичом после падения:
v' = Mv / (m + M)
Теперь выразим количество выделившейся теплоты через изменение кинетической энергии тележки с кирпичом:
Q = (M + m) v'^2 / 2 - M v^2 / 2
Подставляем выражение для скорости тележки с кирпичом после падения и находим количество теплоты:
Q = ((M + m) ((M v) / (m + M))^2 / 2 - M * v^2 / 2
Q = M^2 v^2 / (2 (m + M))
Ответ: Количество теплоты Q, выделившейся при падении кирпича на тележку, равно M^2 v^2 / (2 (m + M)) = 30 б.