Стальной шарик падает с некоторой высоты на стальную плиту, достигнув перед столкновением скорости 15 м/с. После соударения с плитой, шарик подпрыгнул на высоту 5 см от плиты. Определите, на сколько градусов нагрелся шар после соударения с плитой. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Нагреванием плиты также пренебречь. Удельная теплота 0,46 кДж/кг коэффициент g=10 Н/кг

V = 15 м/с.

h = 5 см = 0,05 м.

g = 10 м/с².

C = 0,46 кДж/кг*°C = 460 Дж/кг*°C.

Δt - ?

Количество теплоты, которое идёт на нагревание шарика, выразим формулой: Q = C * m * Δt.

Это же количество теплоты выразим из закона сохранения энергии: Q = Ек - Еп.

Кинетическую Ек и потенциальную энергию Еп выразим формулами: Ек = m * V² / 2, Еп = m * g * h.

Q = m * V² / 2 - m * g * h = m * (V² / 2 - g * h).

m * (V² / 2 - g * h) = C * m * Δt.

Изменение температуры шарика Δt выразим формулой: Δt = (V² / 2 - g * h) / C.

Δt = ((15 м/с) ² / 2 - 10 м/с² * 0,05 м) / 460 Дж/кг*°C = 0,24 °C.

Ответ: температура стального шарика увеличилась на Δt = 0,24 °C.