80. Стальной осколок, падая из состояния покоя с высоты 103 м, у поверхности Земли имел скорость 40 м/с. На сколько повысилась температура осколка, если считать, что изменение его внутренней энергии произошло в результате совершения работы сил сопротивления воздуха?

Решение: Дано: h = 103 м (высота) v = 40 м/с (скорость у поверхности Земли) c = 460 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость стали) g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения) Найти: ΔT (изменение температуры) 1. Полная потенциальная энергия осколка в начале: E_пот = m * g * h = m * 9.8 м/с² * 103 м = 1009.4 * m Дж 2. Кинетическая энергия осколка у поверхности Земли: E_кин = (1/2) * m * v² = (1/2) * m * (40 м/с)² = 800 * m Дж 3. Изменение энергии (работа сил сопротивления воздуха): ΔE = E_пот - E_кин = 1009.4 * m - 800 * m = 209.4 * m Дж 4. Изменение внутренней энергии (нагрев осколка): Q = m * c * ΔT 5. Приравниваем: ΔE = Q => 209.4 * m = m * c * ΔT => 209.4 * m = m * 460 Дж/(кг·°C) * ΔT 6. Выражаем изменение температуры ΔT: ΔT = 209.4 / 460 ≈ 0.455 °C Ответ: Температура осколка повысилась примерно на 0.455 °C.