ID: 00007447
Металлический шар массой m_1 = 2 кг упал на свинцовую пластину массой m_2 = 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °C. С какой высоты упал шар, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? (Удельная теплоемкость свинца — 130 Дж/(кг · °С).)
Источник: ФИПИ
При ударе кинетическая энергия шара (а она равна его потенциальной энергии mgh при падении) переходит в теплоту.
Пластина получила 80\% выделившейся теплоты: Q_{пл}=c_2 m_2\Delta t=130\cdot1\cdot3{,}2=416 Дж. Тогда вся выделившаяся теплота Q=\dfrac{Q_{пл}}{0{,}8}=520 Дж.
Эта теплота равна потенциальной энергии шара: m_1 g h=Q, откуда h=\dfrac{Q}{m_1 g}=\dfrac{520}{2\cdot10}=26 м.
26