A(работа)=E(энергия потенциальная)= mgh=200*2*10=4000 Джоулей
Диск при сообщении ему начальной скорости v0 пройдет до уступа расстояние (L - l) и еще некоторое расстояние x, после чего остановится. запишем закон сохранения энергии и выразим высоту подъема через длину части доски и синус угла ее наклона к горизонту:
(m v0²)/2 = mgh
sinα = h/(L - l + x)
решая эту систему уравнений нетрудно получить, что
x = (v0²/(2g sinα)) - (L - l) (!)
чтобы нижний конец доски оторвался от пола, нам необходимо, чтобы момент силы давления диска был больше, либо равен моменту силы тяжести доски
выберем за ось вращения крайнюю точку уступа (сила нормальной реакции опоры в ней нам не задана, значит, ее нужно исключить)
M(диск) ≥ M(доска)
пусть доска однородна. тогда центр ее тяжести находится в точке L/2 от обоих концов. плечо этой силы равно ((L/2) - l)
сила давления диска на доску равна по 3 закону Ньютона силе нормальной реакции опоры N = mg cosα. плечо этой силы равно расстоянию x, которое мы выразили из ЗСЭ
m2 g cosα x ≥ m1 g ((L/2) - l)
объединяя полученное неравенство с выражением (!), получаем
![v_{0} \geq \sqrt{2gsin \alpha ((L-l)+ \frac{ m_{1} ( \frac{L}{2}-l) }{m_{2} cos \alpha }) }=5.56](https://tex.z-dn.net/?f=+v_%7B0%7D++%5Cgeq++%5Csqrt%7B2gsin+%5Calpha+%28%28L-l%29%2B+%5Cfrac%7B+m_%7B1%7D+%28+%5Cfrac%7BL%7D%7B2%7D-l%29++%7D%7Bm_%7B2%7D+cos+%5Calpha+%0A+%7D%29++%7D%3D5.56)
минимальная скорость равна v0min ≈ 5.56 м/c
Уравнение теплового баланса строго выполняется только в том случае, если система теплоизолирована. Хотя калориметр снижает потери энергии, связанные с теплопередачей в окружающую среду, тем не менее они остаются. Кроме того, есть потери за счёт теплообмена между водой и калориметром. Поэтому количество теплоты, одданное теплой водой, будет всегда больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой. Если тёплую воду вливать в холодную, то различие между Qотд и Qполбудет больше, чем в случае, когда холодную воду добавляют в тёплую. Это обусловлено тем, что в первом случае потери энергии в окружающую среду будут частично скомпенсированы за счёт количества теплоты, которое холодной воде передают калориметр и термометр.
Таким образом, как это ни кажется странным, проверяемое положение о равенстве отданного и принятого количества теплоты выполнения работы будет подтверждено точнее, если в калориметр наливать сначала холодную воду, а затем доливать горячую (как и указано в работе).
Что касается второй части вопросы, всегда ли можно влиянием калориметра пренебречь? Нет, не в сегда. Можно пренебречь тогда, когда удельная теплоёмкость и масса внутреннего стакана калориметра мала по сравнению с массой воды (жидкости) находящейся в калориметре.
В тепловом двигателе холодильник:
<span>
3) получает часть энергии, переданной нагревателем рабочему телу </span>