Задача на мощность

Автор
Сообщение
poloalta
#38102 2020-05-28 18:46 GMT

Вот тут задача-под номером 2-https://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2020-21/prigl/phys/ans-phys-10-prigl-msk-20-21.pdf

Я ее решил конечно же неправильно.

Но тут условие запутанное.

1)как мы видим сила натяжения уменьшается.

Как она может уменьшаться, если льдина наоборот всплывает?

2)зачем там шарик. я думаю, чтобы указать на то что льдина расстаяла.

3)дайте концепцию решения, пожалуйста.

Я уже решу ее я самостоятельно.

 

 

zam
#38106 2020-05-28 20:19 GMT
#38102 poloalta :

Вот тут задача-под номером 2-https://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2020-21/prigl/phys/ans-phys-10-prigl-msk-20-21.pdf

Я ее решил конечно же неправильно.

Но тут условие запутанное.

1)как мы видим сила натяжения уменьшается.

Как она может уменьшаться, если льдина наоборот всплывает?

2)зачем там шарик. я думаю, чтобы указать на то что льдина расстаяла.

3)дайте концепцию решения, пожалуйста.

Я уже решу ее я самостоятельно.

Давайте покажем задачу всем:

Теперь вопросы.

1)как мы видим сила натяжения уменьшается. Как она может уменьшаться, если льдина наоборот всплывает?

Льдина не всплывает. Пока она привязана ниткой ко дну, она не всплывает. Она покоится. А это значит, что сумма сил, приложенных к льдине, равна нулю. То есть, \(F_{тяжести} + T — F_{архим} = 0\). Распишем подробнее.

\((m_{льда} + m_{шарика})g + T — \rho _{воды}gV_{льда} = 0\) ..

Ещё подробнее:

\(T= \rho _{воды}gV_{льда}-m_{льда}g — m_{шарика}g= \rho _{воды}gV_{льда}-\rho _{льда}V_{льда}g — m_{шарика}g=(\rho _{воды}-\rho _{льда})V_{льда}g — m_{шарика}g\)  .

Видите, что получается? Чем меньше объём льдинки, тем меньше натяжение нити.

2)зачем там шарик. я думаю, чтобы указать на то что льдина расстаяла.

Шарик там затем, чтобы нить не выскальзывала из льдинки, пока та не растает. Стальной (плотнее воды) — чтобы не на натягивать нить после растаивания льдинки.

3)дайте концепцию решения, пожалуйста.

Скорость изменения натяжения нити пропорциональна скорости изменения объёма льдинки:

\(\frac{dT}{dt}=(\rho _{воды}-\rho _{льда})g\frac{dV_{льда}}{dt}\)  .

Скорость изменения натяжения нити определяется по графику. А скорость плавления льдинки определяется мощностью нагревателя (вся выделяемая им энергия идёт на плавление льда; температура-то постоянная).

poloalta
#38109 2020-05-28 23:54 GMT

льдина не всплывает.

льдинка всплыла на поверхность воды.

 

.\((mльда+mшарика)g+T—ρводыgVльда=0 ..\)

Почему мы не учитываем объем шарика?

zam
#38112 2020-05-29 00:24 GMT
#38109 poloalta :

льдина не всплывает.

льдинка всплыла на поверхность воды.

Когда льдинка отрывается от нитки, натяжение нитки пропадает. Эта часть процесса нам уже не интересна.

\((mльда+mшарика)g+T—ρводыgVльда=0 ..\)

Почему мы не учитываем объем шарика?

Согласен. Давайте учтём (хоть это ни на что и не повлияет). Получится

\((m_{льда} + m_{шарика})g + T — \rho _{воды}g(V_{льда}+V_{шарика}) = 0\) .

poloalta
#38128 2020-05-30 00:24 GMT

я вроде что-то там решил и ответ даже совпал.

1)я там написал 35 минут, а правильно 25 минут.

 

Но каким-то чудом я решил, а условие таки не поянл.

1)пофиг будем от противного.

мы знаем, что правильный ответ-Г

я нашел изменение массы относительно изменения натяжения за первые 25минут.

вы можете это увидеть в решении.

дальше, я не знаю, почему я решил именно так.

То что часть массы льдинки расплавилась на 25 минуте.

И потом нашел теплоту, которую нужно было  передать дельта-массе льдинки.чтобы ее расплавить.

А там и мощность.

но как всегда я ничего не понял.

1) почему же на 25 минуте сила натяжения сильно возрасла?

2) я смотрю на свое решение и думаю, КАК МОЖНО БЫЛО ДОГАДАТЬСЯ СНАЧАЛА УМЕНЬШАТЬ МАССУ, А ПОТОМ ЭТУ ЖЕ МАССУ, КОТОРАЯ ПРЕВРАТИЛАСЬ УЖЕ ДАВНО В ВОДУ, РАСПЛАВЛЯТЬ????????????????.

3) я думаю, что направление решения верное.только я что-то попутал

poloalta
#38143 2020-06-02 17:21 GMT

На лед действует нагреватель.

Он тает

Имеем то, что он уменьшает свой вес и объем.

1)уменьшая объем, уменьшается и сила архимеда, тогда сила тяжести тоже уменьшается.

2)уменьшая массу, для «равновесия»приходится увеличивать силу тяжести

Как тогда определить сила тяжести в итоге уменьшается или увеличивается?

При том что условие (2) -работает только когда сила архимеда постоянна