Ядро массой 250 кг, летящее вдоль железнодорожного пути со скоростью 800 м/с, попадает в вагон с песком массой 15 тонн и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если он двигался со скоростью 36 км/ч в направлении, противоположном движению снаряда решить

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

1)В нижней точке вес будут больше на величину ma. P=mg+ma, а так как при движении по окружности ускорение центростремительное а=v^2 / r, вчислим его и подставим в 1 формулу, можно записать в общем виде, а потом подставить
Р=mv^2 / r +mg. P=12500H.=12,5кН. ( 1т=1000кг, 72км/ч=10м/c ).(по выпуклому мосту, вес будет на ma меньше Р=mg-ma ).
2)По закону сохранения энергии: потенциальная энергия сжатой пружины в кпайней точке, превращается в кинетическую в положении равновесия:
Eпмах=Екмах. Епмах=к*х^2 / 2, Eкмах=mv^2 / 2, приравняем, сократим на 2.
к*х^2=m*v^2, отсюда v =x*кор. кв. из к / m, v=0,4м/c. ( это будет мах скорость, х-мах координата ( амплитуда) =0,04м, 400г=0,4 кг.)