СРОЧНО!!!!!!!!!!!!
Камінь, маса якого дорівнює 50 кг, опустився на дно ставка на глибину 3 м. Яка кiлькiсть теплоти виділилась під час падіння каменя" Густина каменя дорівнює 2500 кг/м³. Врахуйте, що вода, витіснена каменем, піднялася на поверхню.
Ответы
Ответ:
Для визначення кількості теплоти, виділеної під час падіння каменя, ми можемо використовувати принцип роботи протитяжіння. Коли камінь опускається на дно ставка, він здійснює роботу проти тяжіння.
Спочатку визначимо роботу (W) проти тяжіння, яку виконав камінь при падінні на глибину 3 метри:
W = маса × g × h
де:
маса (m) = 50 кг,
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²),
h - висота падіння (3 м).
W = 50 кг × 9.8 м/с² × 3 м = 1470 джоулів
Тепер врахуємо той факт, що вода, витіснена каменем, піднялася на поверхню ставка. Густина води дорівнює приблизно 1000 кг/м³. Отже, об'єм води, який піднявся, дорівнює:
Об'єм = маса / густина = 50 кг / (1000 кг/м³) = 0.05 м³
За відомою глибиною і об'ємом води, ми можемо знайти висоту, на яку піднялася вода:
V = Ah
де:
V - об'єм води (0.05 м³),
A - площа основи (площа дна ставка),
h - висота.
Площа основи дорівнює площі кола і обчислюється за формулою:
A = πr²
де r - радіус ставка, який дорівнює половині діаметра. Якщо діаметр ставка - це, наприклад, 10 метрів, то r = 5 метрів.
A = π × (5 м)² = 25π м²
Тепер ми можемо знайти висоту (h):
0.05 м³ = 25π м² × h
h ≈ (0.05 м³) / (25π м²) ≈ 0.002 метра
Тепер ми знаємо, на яку висоту піднялася вода. Теплота, виділена під час падіння каменя, зумовлена підняттям води на цю висоту. Давайте обчислимо роботу (W) проти тяжіння для води:
W = маса води × g × h
де:
маса води - об'єм води × густина води = 0.05 м³ × 1000 кг/м³ = 50 кг,
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²),
h - висота (0.002 м).
W = 50 кг × 9.8 м/с² × 0.002 м = 0.98 джоулів
Отже, при падінні каменя на глибину 3 метри було виділено приблизно 0.98 джоулів тепла.
Объяснение: