Цеглина що рухається зі швидкістю 10 м/с, розламується на два уламки. Більший уламок масою m=0,6m0 продовжує рухатися у попередньому напрямі із швидкістю 25 м/с. Знайти швидкість меншого уламка

Объяснение:

Задача 1

V = 0,51·c

L₀ = 84 м

L - ?

Лоренцево сокращение длины корабля:

L = L₀·√ (1 - (V/c)² )

L = 84·√ (1 - (0,51·c/c)²) = 84·√ (1 - 0,51²) ≈ 72 м

Задача 2

Релятивистская масса:

m  = m₀ /√ (1 - (V/c)²)

m = 92 / √ (1 - (0,53·c/c)²) = 92 / (√ (1 - 0,53²)) ≈ 108 кг

Задача 3

Кинетическая энергия:

T = E₀ ·(1 / (√ (1-(V/c)²)) - 1)

Находим:

√ (1 - (V/с)²) = √ (1 - (0,81·c/c)²) = √ (1 - 0,81²) ≈ 0,586

T = E₀·(1 / (0,586)  - 1) = 0,7·E₀

Полная энергия:

Eп = E₀ + T

Eп = E₀ + 0,7·E₀ = 1,7·E₀·

Eп / E₀ = 1,7   или   на 70%

Уравнение теплового баланса говорит, что какое количество теплоты отвели от горячей воды, такое же количество теплоты подвели к холодной воде (логично, нет же потерь энергии на нагревание всего отсального):
Qх = -Qг
Знак "минус" говорит о том, что раз от горячей воды теплота уходит, то величина Qг < 0. Со знаком "минус" она станет положительной, как и Qх.

cх*mх*Δtх = -cг*mг*Δtг, где
cх и cг – удельная теплоёмкость холодной и горячей воды соответственно, Дж/(кг*°С);
mх и mг – масса холодной и горячей воды соответственно, кг;
Δtх и Δtг – изменение температуры холодной и горячей воды соответственно, °С.

Считаем, что удельная теплоёмкость воды не зависит от её температуры:
cх = cг = c = 4200 Дж/(кг*°С).

Начальная температура холодной воды tх = 20 °С, начальная температура горячей воды tг = 90 °С, установившаяся температура воды t = 50 °С, тогда:
Δtх = t - tх
Δtг = t - tг

Тогда:
c*mх*(t - tх) = -c*mг*(t - tг)
c*mх*(t - tх) = c*mг*(tг - t)
mх*(t - tх) = mг*(tг - t)
mг = mх*(t - tх) / (tг - t)
mг = 3 кг * (50 °С - 20 °С) / (90 °С - 50 °С)
mг = 2,25 кг