Маленький свинцовый шарик объёмом 0,02 см^3 равномерно падает в воде. На какой глубине оказался шарик, если в процессе его движения выделилось количество теплоты, равное 12,42 мДж?

Чтобы узнать глубину погружения указанного свинцового шарика, рассмотрим равенство: Q = А = F_р * S = (F_т - F_А) * h_погр = (m_ш * g - ρ_в * g * V_ш) * h_погр = (ρ_св * V_ш * g - ρ_в * g * V_ш) * h_погр = (ρ_св * - ρ_в) * V_ш * g * h_погр, откуда выражаем: h_погр = Q / ((ρ_св - ρ_в) * V_ш * g).

Const: ρ_св - плотность свинца (ρ_св = 11340 кг/м³); ρ_в - плотность воды (прин. ρ_в (пресная вода) = 1000 кг/м³); g - ускорение свободного падения (g ≈ 9,81 м/с²).

Данные: Q - выделившаяся теплота (Q = 12,42 мДж = 12,42 * 10^-3 Дж); V_ш - объем указанного свинцового шарика (V_ш = 0,02 см³, в системе СИ V = 2 * 10^-8 м³).

Выполним расчет: h_погр = Q / ((ρ_св - ρ_в) * V_ш * g) = 12,42 * 10^-3 / ((11340 - 1000) * 2 * 10^-8 * 9,81) ≈ 6,12 м.

Ответ: Указанный свинцовый шарик должен оказаться на глубине 6,12 м.