Дано:
Скорость снежка (v) = 20 м/с
Температура снежка до удара (T) = 0°C
Найти:
Часть снежка, которая расплавится
Решение:
Для определения части снежка, которая расплавится при ударе о стену, можно использовать формулу Кулона-Рошера:
m = Q / L,
где m - масса расплавившейся части, Q - количество теплоты, выделяющееся при охлаждении в результате удара, L - удельная теплота плавления.
Количество выделившейся теплоты (Q) можно рассчитать как изменение кинетической энергии снежка. При этом предполагаем, что вся кинетическая энергия превращается в теплоту при ударе:
Q = (mv^2) / 2,
где m - масса снежка.
Подставив значения и рассчитав, получим:
Q = (22 * 10^2) / (2 * 3.3 * 10^5),
Q ≈ 0.033 дж.
Удельная теплота плавления льда (L) составляет около 3.3 * 10^5 Дж/кг.
Теперь можем найти массу части снежка, которая расплавится:
m = 0.033 / (3.3 * 10^5),
m ≈ 1 * 10^-7 кг.
Ответ:
При ударе о стену расплавится часть снежка массой примерно 1 * 10^-7 кг.