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