Какое количество теплоты выделяется при столкновении двух брусков, если один из них массой 400 г движется со скоростью 10 м/с и после удара теряет половину своей скорости, а другой брусок находится в покое?

Физика 10 класс Тепловые явления и механика Количество теплоты столкновение брусков масса брусков скорость брусков физика теплоты закон сохранения энергии удар брусков расчет теплоты механика физические законы Новый

Для решения задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, выделяющееся при столкновении двух брусков. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии и понятиями кинетической энергии.

Шаг 1: Определение начальных данных

• Масса первого бруска (m1) = 400 г = 0.4 кг
• Скорость первого бруска до удара (v1) = 10 м/с
• Скорость первого бруска после удара (v1') = 10 м/с / 2 = 5 м/с
• Масса второго бруска (m2) = 0.0 кг (он находится в покое)
• Скорость второго бруска до удара (v2) = 0 м/с

Шаг 2: Расчет начальной и конечной кинетической энергии

Кинетическая энергия (KE) рассчитывается по формуле:

KE = 0.5 * m * v^2

Теперь рассчитаем кинетическую энергию первого бруска до удара:

• KE1 = 0.5 * m1 * v1^2 = 0.5 * 0.4 * (10)^2 = 0.5 * 0.4 * 100 = 20 Дж

Теперь рассчитаем кинетическую энергию первого бруска после удара:

• KE1' = 0.5 * m1 * (v1')^2 = 0.5 * 0.4 * (5)^2 = 0.5 * 0.4 * 25 = 5 Дж

Шаг 3: Определение выделившегося количества теплоты

Количество теплоты, выделяющееся при столкновении, равно разнице кинетической энергии до и после удара:

• Q = KE1 - KE1' = 20 Дж - 5 Дж = 15 Дж

Ответ: При столкновении двух брусков выделяется 15 Дж теплоты.