1. Итак, его исходный запас энергии 5*200 = 1000 Дж. На доклад надо оставить 200 Дж, значит на все манипуляции у него есть запас 1000-200 = 800 Дж. Сначала он совершил работу по подъёму (т.е. увеличению потенциальной энергии) себя и мегафона на половину высоты:
Q1 = (m1+m2)*g*h/2 = (3+1)*10*10 = 400 Дж
Он их потратил и дальше продолжил повышать только свою потенциальную энергию:
Q2 = m1*g*h/2 = 3*10*10 = 300 Дж
Итого на подъём он израсходовал только 400+300 = 700 Дж и уложился в отведённый лимит. Более того, видно, что даже с мегафоном он бы впритык, но смог бы уложиться.
3. Пусть конечная температура - T. Тогда на нагрев исходной воды уйдёт энергия Q1=с*m1*(T-T1) = 4200*1*(T-10), а от остывания кипятка будет получено Q2 = c*m2*(T2-T) = 4200*0,8*(100-T). Так как процесс без внешних источников энергии, эти две величины будут равны:
Q1=Q2
4200*1*(T-10) = 4200*0,8*(100-T)
T-10 = 0,8(100-T)
T-10 = 80 - 0,8T
90 = 1,8T
T = 50
Остался правда интересный вопрос, зачем нам в условии давали удельную теплоёмкость воды, если она сократилась.
4. В общем-то можно ответить и сходу, но уж распишем по формулам. На всю льдину действует сила тяжести, равная Fт = mg, где m можно выразить через объёмы:
Fт = mg = V*p1*g, где p1 - плотность льда, V - общий объём льдины
А на погруженную часть льдины действует сила Архимеда:
Fa = p2*g*V1, где V1 - объём погруженной части, а p2 - плотность жидкости. Так как у нас равновесие, силы равны:
V*p1*g = p2*g*V1
V*p1 = p2*V1
V*900 = 1000*V1
V1/V = 900/1000 = 0,9
Т.е. погруженная часть составляет 0,9 от общей. Так как льдина плоская, то таким же соотношение будет и для высот, т.е. над водой останется (1-0,9)*0,3 = 0,1*0,3 = 0,03 м
Как вариант, из-за наличия влаги в воздухе, она кристализируется на холодных волосах
U=IR
U1= 0,2А*4Ом =0,8В
U2=0,2А*6 Ом=1,2 В
U=U1+U2= 0,8 + 1,2 В= 2 В
Ек=Еп
Ek=mv^2/2
Eп=mgh
mgh=mv^2/2
h=v^2/2g Скорость сокращается!
h=400/20=20м
