Question

за дахом найвищої будівлі світу бурдж халіфа в м. дубай з висоти 828 вільно падає залізна кулька.На скількі градусів під вишіться температура кульки під час її удару об змлю якщо на грівання металу 40 градусів потеціальна енергія тіла

Answer 1

Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати закон збереження механічної енергії. У момент удару, потенціальна енергія тіла перетворюється на кінетичну енергію і внутрішню енергію (тепло). Ми можемо визначити зміну температури кульки, яка спричинена цією конвертацією енергії.

Спочатку визначимо потенціальну енергію тіла, коли воно перебувало на висоті 828 метрів над землею:

Потенціальна енергія (PE) = маса (m) * гравітаційне поле (g) * висота (h)

Де:
- маса кульки (m) = невідома (ми знаємо масу металу, але не масу кульки)
- гравітаційне поле (g) = 9,8 м/с² (стандартне значення прискорення вільного падіння)
- висота (h) = 828 м

Тепер, коли кулька ударяється об землю, всю цю потенціальну енергію перетворюється на внутрішню енергію (тепло). Ми можемо використовувати закон зміни внутрішньої енергії:

Зміна внутрішньої енергії (ΔU) = маса (m) * специфічне тепло металу (c) * зміна температури (ΔT)

Де:
- специфічне тепло металу (c) - це фізична константа, яка визначає теплові властивості металу. Для сталі, як здається, воно становить близько 0,45 Дж/градус·с.

Ми можемо підставити значення в наше рівняння і вирішити для зміни температури (ΔT):

ΔT = ΔU / (m * c)

Зараз у нас є всі значення, крім маси кульки (m), яку ми можемо визначити. З потенціальної енергії, що дорівнює внутрішній енергії, ми можемо записати:

м * g * h = m * c * ΔT

Тепер розв'яжемо для маси кульки (m):

m = (c * ΔT) / (g * h)

Після підстановки виразу для маси в рівняння зміни температури, ми зможемо знайти ΔT, яке вказуватиме на зміну температури кульки.

Answer 2

Ответ:

ми можемо розрахувати зміну потенціальної енергії при падінні:

ΔPE = m * g * Δh

ΔPE = 40 градусів * 9.81 м/с² * 828,000 мм = 32,452,320 Дж

Тепер, якщо ця енергія розподіляється на зміну температури кульки, ми можемо використовувати формулу для теплообміну:

Q = mcΔT

де Q - тепло, m - маса кульки, c - теплоємність металу (залежить від матеріалу), ΔT - зміна температури.

Ми знаємо, що ΔPE = Q, отже:

32,452,320 Дж = mcΔT

Тепер ми не маємо значення маси кульки і теплоємності металу, тому ми не можемо обчислити точне значення зміни температури. Але якщо маса кульки та її матеріал відомі, ви можете використовувати цю формулу для розрахунку ΔT.