Какую работу совершить тело, передвинутое под действием силы 13,7Н на 3,2мин?

Объяснение:

Дано:

m₁ = 80 г = 80·10⁻³ кг

q = 46,2·10⁶ Дж/кг·

m₂ = 10 кг

с₂ = 880 Дж/(кг·°С)  - удельная теплоемкость алюминия

с₃ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

t₁ = 10°C

t₂ = 100°C

η = 40%    или   η = 0,40

m₃ - ?

1)

Сжигаем керосин:

Q₁ = q·m₁ = 46,2·10⁶·80·10⁻³ ≈ 3 700 кДж

От этого количества теплоты на нагревание алюминиевой кастрюли и воды потребуется:

Q = η·Q₁ = 0,40·3 700 ≈ 1 480 кДж

2)

Нагреваем алюминиевую кастрюлю:

Q₂ = m₂·c₂·(t₂ - t₁) = 10·880·(100-10) ≈ 790 кДж

3)

Значит, на нагревание воды будет затрачено:

Q₃ = Q - Q₂ = 1 480 - 790 = 690 кДж

4)

Нагреваем воду:

Q₃ = m₃·c₃·(t₂ - t₁) = 4200·(100-10)·m₃ ≈ 380·m₃   кДж

Масса воды:

m₃ = Q₃ / 380 = 690 / 380 ≈ 1,8 кг

При попадании пули массой m на скорости v в ящик с песком массы M последний обретает импульс
(M + m)u = mv
и начальную скорость
u = mv/(M + m)
Кинетическая энергия ящика (с пулей) (м + M)u²/2 расходуется на работу сил трения (M + m)gk на пути S:
(м + M)u²/2 = (M + m)gkS
откуда
u² = 2gkS
и
u = √(2gkS)
Таким образом
mv/(M + m) = √(2gkS)
откуда
v = (M + m)√(2gkS)/m = 5.02√2√10√0.1√k/0.01 = 710√k
Из общих соображений очевидно, что перемещение ящика сильно зависит от коэффициента трения - при прочих равных условиях. Поскольку коэффициент трения не задан, задача недоопределена.
При k = 0.2 - 0.8 (для разного рода опор)
скорость пули должна была бы быть в пределах
v = 1000 - 640 м/с соответственно