Кусок льда массой 1 кг нагревают от −17°C до −10°C, затрачивая при этом количество теплоты 14,7 кДж. Определи удельную теплоёмкость льда нада

Обе задачи решаются по закону Гука, который установил линейную зависимость между силой и деформацией пружины.  F = - kx

1)  Найдем коэффициент деформации k = ΔF/Δx = (30-10)/(20-16)= 20/4 = 5 Н/см

     Пружина при нагрузке 10Н имеет длину 16см, т.е. при снятии нагрузки она сократится на Δх = F/k = 10/5 = 2 cм ,   16 - 2 = 14 см. 

 При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 14см

2)  Определим жесткость пружины  k = ΔF/Δx = 8-(- 8)/(14-10)=16/4 = 4 H/см

При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 12см

При сжатии силой 4 H  длина пружины уменьшится на Δх=F/k=4/4= 1cм, 12-1=11см

1)

Дано: m = 40 кг   l = 3 м   A - ?

Решение:

A = - ΔEp = m g Δh.

При этом центр тяжести сместился на величину, равную половине длины: A = m g Δh / 2 = 400 * 3 / 2 = 600 Дж

2)

Дано: m = 0,5 кг   h = 60 м   h' = 20 м   Ep' - ?   Ek' - ?

Решение:

1) Потенциальную энергию можем сразу определить: Ep' = m g h' = 5 * 20 = 100 Дж

2) На высоте 60 м тело обладало потенциальной энергией, равной: Ep = m g h = 4 * 60 = 240 Дж

По закону сохранения энергии (пусть начальная скорость - ноль):

Ep = Ek' + Ep',

Ek' = Ep - Ep' = 240 - 100 = 140 Дж