С какой наименьшей скоростью должна лететь льдинка с температурой 0°С, чтобы при ударе она расплавилась?...

Для расплавления льдинки с температурой 0°С необходимо потратить удельную теплоту плавления. Следовательно, кинетическая энергия льдинки должна быть равна этой энергии.

Удельная теплота плавления льда: 320 кДж/кг Масса льдинки: предположим, 1 кг Энергия, необходимая для плавления льдинки: 320 кДж

Формула кинетической энергии: E = 0.5 m v^2 320 кДж = 0.5 1 кг v^2 v^2 = 640 кДж / кг v = √640 кДж / кг v ≈ 25.3 м/с

Таким образом, наименьшая скорость летящей льдинки должна быть около 25.3 м/с.

Для того чтобы льдинка с температурой 0°С расплавилась при ударе, необходимо, чтобы ее кинетическая энергия была достаточной для плавления.

Удельная теплота плавления льда равна 320 кДж/кг, что означает, что для плавления 1 кг льда необходимо 320 кДж теплоты.

Пусть масса льдинки равна m, а ее скорость перед ударом равна v. Тогда кинетическая энергия льдинки равна Е = 0.5mv^2.

Эта энергия должна быть достаточной для плавления льдинки, то есть E = 320m.

Подставляя значение E из первого уравнения во второе, получаем:

0.5mv^2 = 320m

Упрощая уравнение, получаем:

v^2 = 640

v = √640 ≈ 25.3 м/с

Итак, наименьшая скорость, с которой должна лететь льдинка с температурой 0°С, чтобы при ударе она расплавилась, равна примерно 25.3 м/с.

Чтобы найти наименьшую скорость, с которой льдинка должна лететь, чтобы при ударе расплавиться, мы можем использовать закон сохранения энергии. В данном случае вся кинетическая энергия льдинки преобразуется в теплоту, необходимую для ее плавления.

Формула для кинетической энергии ( E_k ) льдинки:

[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 ]

где ( m ) — масса льдинки, ( v ) — скорость льдинки.

Теплота, необходимая для плавления льдинки, рассчитывается по формуле:

[ Q = \lambda m ]

где ( \lambda ) — удельная теплота плавления льда, равная 320 кДж/кг или 320,000 Дж/кг.

Приравнивая кинетическую энергию и теплоту плавления, получаем:

[ \frac{1}{2} m v^2 = \lambda m ]

Масса льдинки ( m ) сокращается:

[ \frac{1}{2} v^2 = \lambda ]

Отсюда находим скорость ( v ):

[ v^2 = 2 \lambda ]

[ v = \sqrt{2 \lambda} ]

Подставляем значение ( \lambda = 320,000 ) Дж/кг:

[ v = \sqrt{2 \times 320,000} ]

[ v = \sqrt{640,000} ]

[ v \approx 800 \, \text{м/с} ]

Следовательно, наименьшая скорость, с которой льдинка должна лететь, чтобы при ударе расплавиться, составляет примерно 800 м/с.