Question

Z dachu budynku o wysokości h=30m odrywa się sopel lodu o masie m=2kg i temperaturze t=0'C.

a. oblicz procent masy sopla, która ulegnie stopieniu w chwili zderzenia z ziemią, jeżeli 3/4 energii mechanicznej sopla zostało zamienione na jego energię mechaniczną.

b. Z jakiej wysokości musiałby spaść sopel lodu, aby całkowicie się stopić (zakładamy, że 3/4 energii mechanicznej sopla zmienia się na jego energię wewnętrzną po uderzeniu o ziemię).

Answer 1

Zadanie 1.

L topnienia lodu = 340000J/kg

Ek = Ep

Ek = 30m * 2kg * 10m/s * s = 600J

600J * 0,25  = 150J

150J : 680000J * 100% = 15/680 % - tyle % masy lodu ulegnie stopnieniu, jeśli wykluczeniu ulegnie opór powietrza

2kg * 340000J/kg = 680000J

3/4 Ek = Q

1/4 Ek = 1/3 Q

680000J + 680000J * 1/3 = 4/3 * 680000J

4/3 * 680000J = 20N * h

h = 4 * 680000J : (3 * 20N) =  45333,(3)m