Автомобиль массой 3 т движется по дороге со скоростью 76 км в час и начинает тормозить. На сколько градусов нагреются тормозные колодки, массой 3 кг, если 30% = 0,3 энергии движения перешло в тепло.


Запишем условие задачи в единицах СИ.

Дано:
$M=3000$ кг
$v\approx 21,1$ м/с
$m=3$ кг
$\eta =0,3$
Найти: $\Delta T$

Начальная кинетическая энергия движения автомобиля:

$K=\frac{Mv^2}{2}$

Количество энергии, которая перейдет в тепло   $Q=\eta K$   

Количество тепловой энергии выражается формулой:   

$Q=Cm\Delta T$

С - удельная теплоёмкость материала. 

$Cm\Delta T=\eta*\frac{Mv^2}{2}$

$\Delta T=\frac{\eta Mv^2}{2Cm}$

В условии забыли указать, из какого материала сделаны колодки. 

Обычно тормозное устройство автомобиля состоит из тормозного диска или барабана и тормозных колодок. Большая часть тормозных дисков, как и барабанов, делается из чугуна. Этот сплав (железа с углеродом). Колодки же обычно стальные со специальными накладками.  Судя по массе - 3 кг, автор задачи имел ввиду все же диски, а не колодки. 


Для чугуна нагрев составит

$\Delta T=\frac{0,3*3000*21,1^2}{2*540*3}\approx 124^{\circ}C$

Для стали подставьте её теплоёмкость в формулу.

Спрашивайте, что не ясно, объясню.

Комментарии