Астрофизический портал | |
|
Понтон опускают в воду. Сколько теплоты выделится? (3 ноября 2007)
Умница - 3 ноября, 2007 - 15:16
Понтон массой m = 1500 кг, сечением S = 4 м2 и высотой h = 0,5 м плавно опускают на воду с краном. В момент, когда днище понтона коснулось воды, трос отцепили. Какое количество теплоты выделится к моменту установления равновесия?
- версия для печати
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Комментарии
Изменением потенциальной энергии воды в реке или в другом большом водоеме пренебрегаем. Следовательно, выделение теплоты будет связано с изменением потенциальной энергии понтона.
Оценим среднюю плотность понтона:
что меньше плотности воды, понтон будет плавать, погрузившись на 3/4 своей высоты.
В верхнем положении (понтон касается воды) на понтон действует сила тяжести mg, в конечном положении
Сила изменяется пропорционально с погружением понтона, тогда:
Работа силы A:
Вычислив, получим A = 2812,5 Дж.
Можно рассуждать и по-другому. Центр масс понтона изменил свое положение на 3/8 метра. Тогда изменение его потенциальной энергии 3mgh/8 = 2812,5 Дж.
Ответ: 2812,5 Дж.