R радиус бочки H ее высота t время наполнения d диаметр шланга
объем V=πR²H. Площадь сечения S=πd²/4, путь пройденный водой при наполнении бочки L=V/S=4R²H/d², v=L/t=4*0.4²*1.2/8*0.02²=240 м/мин=
=4 м/сек
Дано: Wк. = 1000 Дж
v = 10 м/с
m - ?
W = mv²/2
m = 2W/v²
m = 2000/100 = 20 кг
Холодная вода нагрелась:
Q₁ = c*m₁ (t - t₁) (1)
Горячая вода остыла:
Q₂ = c*m₂ (t₂ - t) (2)
Приравниваем (1) и (2), сокращаем на с. Подставляем данные:
30*(t-27) = 10*(100 - t)
3*(t-27) = (100 - t)
3*t - 81 = 100 - t
4*t = 181
t ≈ 45°C
Для тепловой машины справедлива формула:
КПД=T2/T1-T2*100%=300К/100К*100%=300%
S = a*t^2 / 2, s — пройденное расстояние, t — время, за которое пройдено расстояние.
Отсюда a = 2*s / t^2
Fупр = 2*m*s/t^2 + m*g
Fупр = 2*10*8/16 + 10*10 = 110 Н