Механика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00008527

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Механика + Термодинамика

№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:

$H = 500$

$v_0 = 0$

$v = 50$

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}

Ответ

7,5

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика + Термодинамика» (8)