Чугунную деталь массой 2 кг взятую при температуре 100 градусов цельсия опускают в холодную воду. какое количество теплоты получит вода если деталь остыла в ней до 20 градусов цельсия?

си:       180об/мин=180/60=3об/с

300 об/мин=300/60=5 об/с

1 мин=60с

w0=2пv1-начальная угловая скорость

w=2пv2-конечная угловая скорость

e=(w-w0)/t=(2пv2-2пv1)/t=2п(v2-v1)/t=2*3.14(3об/с-5об/с)/60с=-0.2-угловое ускорение  ( смысл отрицательного ускорения состоит в том, что движение замедленное, поэтому проекция ускорения отрицательна)

n=300об/мин-180 об/мин=120 оборотов  -число оборотов , сделанных колесом за 1 минуту

j=mr(2)-момент инерции

r=корень(j/m)=корень(2/m)=1/4/m--радиус колеса

a=er=1.4e/m=0.2*1.4/m=0.28/m -ускорение

сила торможения f=ma=0.28m/m=0.28 н

работа силы  a=fs

перемещение s=2пrt/t=2пrn=2*3.14*1.4*2/m=17.584/m  метров

работа a=0.28н*17.584/m=4.9/m

к сожалению не дана масса колеса, поэтому в ответе работы силы она присутствует

воспользуемся методом комплексных амплитуд.

sin(wt)=im(exp( то есть мнимая часть от комплексной энспоненты.

i - мнимая единица, w=

х1+х2=im(0.04*exp(iwt) + 0,03*exp(iwt+iw/2)) =

= im(exp(iwt)*(0.04+0.03*exp(iw/2))

по формуле эйлера exp(it) = cos(t)+ i*sin(t)

im(exp(i*pi/2)=1

следовательно, x1+x2 = im (exp(iwt)*(0.04+0.03*1) = im (0.07*exp(iwt))=

=0.07*sin(wt)

амплитуда = 0,07

начальная фаза = 0

на глубине h давление воды: p1 = pатм + pgh, где р - плотность воды

(возьмем усредненное значение р = 1000 кг/ м^3). ратм = 10^5 па.

на поверхности р = ратм.

так как процесс - изотермический:

рv = const

(ратм + pgh)v1 = ратм v2

v2/v1 = 1 + (pgh)/pатм = 1 + (1000*10*8*10^3 /10^5) = 1 + 800 = 801

ответ: в 801 раз.

е=q/(4πε₀εr²)

ε=q/(4πeε₀r²)

ε=4·10⁻⁹/(4·3·20·10³·8,85·10⁻¹²·9·10⁻⁴) ≈ 2

ответ. 2