Fizyka, dwa zadania na sprawdzian

Question

Witam,

na wstępie zaznaczę że nie jest to moje zadanie domowe ( żeby nikt nie powiedział że robi mi zadanie na jutro ), po prostu mam jutro sprawdzian i są tu dwa zadania, które nie wiem jak zrobić, ponieważ nie było mnie w szkole.

1. Pocisk o masie 20g lecący z prędkością 500m/s przebił deskę na wylot i dalej poruszał się z prędkością 300m/s. Oblicz o ile wzrosła energia wewnętrzna deski i pocisku.

2. Oblicz, ile potrzeba czasu , żeby zagotować 2 kg wody o temperaturze początkowej 20°C w czajniku elektrycznym o mocy 2kW. Ciepło właściwe wody : 4200 J/kg*°C

Z góry dziękuję za odpowiedź.

Pozdrawiam

Answer 1

1. Pocisk o masie 20g lecący z prędkością 500m/s przebił deskę na wylot i dalej poruszał się z prędkością 300m/s. Oblicz o ile wzrosła energia wewnętrzna deski i pocisku.

Pocisk sobie leciał - miał więc jakąś energię kinetyczną. Kiedy przebił deskę na wylot, to leciał dalej, tyle że wolniej. A więc nadal miał energię kinetyczną, tylko że mniejszą niż wcześniej. Zgodnie z zasadą zachowania energii mechanicznej, ta różnica energii musiała się gdzieś podziać. Została ona zużyta właśnie na wzrost energii wewnętrznej deski i pocisku.

2. Oblicz, ile potrzeba czasu , żeby zagotować 2 kg wody o temperaturze początkowej 20°C w czajniku elektrycznym o mocy 2kW. Ciepło właściwe wody : 4200 J/kg*°C

Przydadzą Ci się wzory:

Q = c * m * Δt

P = W / t

I wiedza, że 1 Wat to 1 J / s

Wykonywana przez czajnik praca jest przekształcana na ciepło.

Comments

Jakbys mogl tak troszkę prościej definicje do 1 to by było super 

---

No nie wiem, czy da się prościej, gotowca tutaj nie dostaniesz.
Ogólnie energia nie znika, jeśli na początku pocisk miał energię kinetyczną, to ona będzie równa energii kinetycznej pocisku po przebiciu deski + energii wewnętrznej deski...

---

W skrócie:

Ek0 = Ek1 + Ew

---

Jestem typem człowieka który nienawidzi definicji, preferuje krótkie ale sensowne wypowiedzi

Answer 2

To na drugie:

Bilans cieplny:
W = Q
W = P*t, a Q = m *cw*ΔT
z resztą sobie już poradzisz:)

Comments

Zrobiłem to tak:

Q = 4200*2*80= 672000J

W= Q

Time = w/p = 672000/2000= 336s

Myślisz że dobrze?

---

Tak, jest dobrze:)

Answer 3

Ad. 1

Skorzystaj ze wzoru na energię kinetyczną. Energia deski i pocisku to będzie różnica między energią początkową a końcową pocisku.

Ad. 2

Trzeba podgrzać wodę o 80 stopni. Masz jej masę, różnicę stopni, ciepło właściwe oraz moc. Jedyne czego możesz nie wiedzieć to fakt, że moc to praca przez czas => P=W/t

Te zadania są trywialne i sprowadzają się do znalezienia odpowiednich proporcji. Myślę, że dasz sobie radę.

Comments

Czyli jak dobrze rozumiem to Ek = Ew?

Bo oni pytają o Ew

---

Energia wewnętrzna pocisku i deski, to różnica energii kinetycznych. Co do wartości jest to równe początkowej energii kinetycznej pocisku pomniejszonej o końcową energię kinetyczną pocisku. Pocisk przelatując przez deskę ogrzewa ją i samego siebie, oddając część energii w postaci ciepła, tym samym nabój zwalnia.

---

Czyli nie bawią się w definicje tylko w liczenie będzie to:

Ew = W * Q ( taki wzór znalazłem w internecie )

W = EK , więc Ew = Ek * Q , a że ciepła tu nie ma to Ew = Ek wiec po obliczeniu roznicy wychodzi wynik w Ek.

Czy ja to dobrze rozumiem?

---

Nie wiem co to za wzór, ale musisz zrozumieć jedno. Ciepło to jest energia. Tak jak energia kinetyczna czy potencjalna.

W = EK , więc Ew = Ek * Q , a że ciepła tu nie ma to Ew = Ek wiec po obliczeniu roznicy wychodzi wynik w Ek.

Kombinujesz jak koń pod górę. Jak by ciepła nie było, to Q=0, a 0 razy cokolwiek to jest zero.

Wracając do zadania, ciepło które otrzyma deska i pocisk jest równe różnicy energii kinetycznych pocisku na początku i na końcu. A tę energię wyliczysz ze wzoru Ek=0.5mv^2, gdzie m jest masą w kg, a v szybkością w m/s.

---

Dobrze wytłumaczone, teraz rozumiem, dzięki za pomoc.