С какой долей первоначальной механической энергии этих вагонов перейдет во внутреннюю энергию после их сцепки? Ответить

С какой долей первоначальной механической энергии этих вагонов перейдет во внутреннюю энергию после их сцепки? Ответить в процентах.
Zhanna

Zhanna

Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо знать первоначальную механическую энергию вагонов и внутреннюю энергию, которая образуется после их сцепки. Давайте разберемся пошагово.

Первоначальная механическая энергия системы – это энергия, которая связана с движением и положением вагонов относительно земли. Она определяется формулой:

Em=12mv2

где Em - механическая энергия, m - масса вагонов и v - скорость вагонов.

Когда вагоны сцепляются, происходит переход части механической энергии во внутреннюю энергию системы. Внутренняя энергия является энергией, связанной с внутренними движениями молекул и атомов вагонов.

Так как система вагонов закрытая (не воздействуют внешние силы), то механическая энергия должна сохраняться. Поэтому, сумма механической и внутренней энергии после сцепки должна быть равна первоначальной механической энергии.

Таким образом, доля механической энергии, которая перейдет во внутреннюю энергию после сцепки, будет равна:

Доля=Внутренняя энергияПервоначальная механическая энергия

Теперь у нас остается расcчитать внутреннюю энергию системы.

Скорость после сцепки будет такой же для обоих вагонов, так как они сцеплены и движутся вместе. Используя закон сохранения импульса, можно записать:

m1v1+m2v2=(m1+m2)vf,

где m1 и m2 - массы первого и второго вагонов соответственно, v1 и v2 - их первоначальные скорости, а vf - конечная скорость после сцепки.

После сцепки вагонов, образуется одна система с общей массой m=m1+m2 и конечной скоростью vf. Тогда внутренняя энергия системы может быть рассчитана так:

Ei=12mvf2

Теперь у нас есть выражения для первоначальной механической энергии (Em) и внутренней энергии после сцепки (Ei), и мы можем найти долю:

Доля=EiEm×100

Вычислив числовые значения массы вагонов (m1 и m2), первоначальную скорость (v1 и v2) и конечную скорость после сцепки (vf), мы можем получить конкретный числовой ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello