Тело массой 1 кг подбросили вертикально вверх с начальной скоростью 7,2 м/с. Х
Определи высоту, на которой окажется тело через 0,18 с после броска.
(Высоту вырази в сантиметрах!При расчётах прими g = 10 м/с2)
Выбери и отметь правильный ответ среди предложенных:
О1,13
О1130
О11,3
О113
ответить!

Пусть оба шарика имеют массу m кг и движутся со скоростью v м/с. Тогда каждый шарик движется относительно другого со скоростью 2v м/с, и его кинетическая энергия относительно другого шарика E=m*(2v)²/2=2mv². При соударении шариков эта энергия превращается в тепловую. Для плавления сначала нужно нагреть шарик до температуры плавления (327°С), на что требуется энергия Q1=140*m*(327-27)=42000*m Дж. Затем свинец нужно расплавить, на что требуется энергия Q2=25000*m. Всего нужно затратить энергию Q=Q1+Q2=67000*m Дж. Из равенства E=Q следует v²=67000/2=33500, откуда v=183 м/с

Теплоемкость свинца мы вычислим в самой простой модели Дюлонга-Пти. Согласно ей, атомы кристаллической решетки металла участвуют в трех взаимно перпендикулярных колебательных движениях. По теореме о равнораспределении энергии на каждое колебание атома приходится kT джоулей. Поэтому молярная теплоемкость свинца



Удельную же теплоемкость мы найдем, разделив молярную теплоемкость на массу моля свинца (207г)



Значение получилось несколько ниже табличного, видимо, ввиду некорректного пренебрежения электронной теплоемкостью металла. Более точная модель Дебая смогла бы дать более близкий к реальному ответ, но, к сожалению, дебаевские поправки к модели Дюлонга-Пти не вычисляются методами школьной программы (да и вообще предполагают серьезное понимание квантовой физики)