Задание 22 ОГЭ по физике: Стальной осколок, падая без начальной скорости с высоты 500 м,… | Global EE
№2. Задание 22
ID: 00008527
Стальной осколок, падая без начальной скорости с высоты 500 м, имел у поверхности земли скорость 50 м/с. На сколько градусов повысилась температура осколка за время полета, если считать, что вся потеря механической энергии пошла на нагревание осколка? (Удельная теплоемкость стали — 500 Дж/(кг·°С).)
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
H = 500 м
v_0 = 0v = 50 м/с
c = 500 Дж/(кг·К)
g = 10 м/с^2
Найти:
\Delta T
⠀
Решение:
Закон сохранения энергии: вся потерянная механическая энергия идёт на нагревание:
Q = |\Delta E_{мех}|
Изменение полной механической энергии:
|\Delta E_{мех}| = m g H - \dfrac{m v^2}{2}
Количество теплоты на нагревание:
Q = c m \Delta T
Приравниваем:
c m \Delta T = m g H - \dfrac{m v^2}{2}
Сокращаем m:
\Delta T = \dfrac{1}{c}\left( g H - \dfrac{v^2}{2}\right)
Подставим числа:
\Delta T = \dfrac{1}{500}\left(10 \cdot 500 - \dfrac{50^2}{2}\right)\Delta T = \dfrac{1}{500}\left(5000 - 1250\right) = \dfrac{3750}{500} = 7{,}5 \text{ K}
