Global EE

Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00018608

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018608

Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью $\upsilon_1 = 200$ м/с, пробивает её и вылетает из неё с некоторой скоростью. При этом пуля нагревается на $75\ ^\circ$C. С какой скоростью пуля вылетела из преграды, если на её нагревание пошло 65% выделившегося количества теплоты? Удельная теплоёмкость свинца $c = 130$ Дж/(кг·°C).

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Пуля теряет часть кинетической энергии, когда продирается сквозь преграду. Эта «потерянная» энергия превращается в тепло, и часть тепла (65%) греет саму пулю. Связываем потерю кинетической энергии с теплотой на нагрев.

Связываем энергию и тепло

Выделившееся тепло равно убыли кинетической энергии: $Q = \dfrac{m\upsilon_1^2}{2} - \dfrac{m\upsilon_2^2}{2}$. На нагрев пошло 65% этого тепла, и именно оно нагрело пулю: $0{,}65\,Q = cm\Delta t$.

Выражаем скорость

Масса сокращается: $0{,}65\cdot\dfrac{\upsilon_1^2-\upsilon_2^2}{2} = c\Delta t$. Отсюда $\upsilon_1^2-\upsilon_2^2 = \dfrac{2c\Delta t}{0{,}65} = \dfrac{2\cdot130\cdot75}{0{,}65} = 30000$. Тогда $\upsilon_2^2 = 200^2 - 30000 = 10000$, значит $\upsilon_2 = 100$ м/с.

Ответ: 100 м/с

Ответ

100 м/с

Видеоразбор

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