2017-10-29
В тающую льдину попадает пуля, летящая со скоростью $10^{3}$ м/сек. Масса пули 10 г. Считая, что 50% кинетической энергии превращается в теплоту и идет на плавление льда, найти, какое количество льда растаяло.
Решение:
На основании закона сохранения и превращения энергии будет справедливо равенство
$\eta E_{к} = Q$.
где $E_{к} = \frac{mv^{2}}{2}$ - кинетическая энергия летящей пули; $\eta E_{к}$ — доля кинетической энергии, пошедшая на плавление льда; $Q$ — количество теплоты, необходимое для плавления льда $m_{1}$:
$Q = \lambda m_{1}$,
где $\lambda$ — удельная теплота плавления льда.
Подставим значения
$\eta \frac{mv^{2}}{2} = \lambda m_{1}$,
откуда
$m_{1} = \frac{ \eta mv^{2}}{2 \lambda}$,
$m_{1} = \frac{ 0,5 \cdot 0,01 кг \cdot 10^{6} м^{2}/сек^{2}}{2 \cdot 3,35 \cdot 10^{5} дж/кг} \approx 0,0075 кг$.