задача на метеорит подающий на Землю

[Опарин]

при какой скорости метеорит, представляющий собой кусок льда , влетев в атмосферу Земли , полностью испариться , не долев до Земли? Температура метеорита $t_0= - 250^0 C$, удельная теплоемкость льда $C_L=2.1 kDg/kg*K$ , удельная теплоемкость воды $C_V=4.2kDg/kg*K$, удельная теплота плавления льда $r=337kDg/kg$, удельная теплота парообразования $\lambda =2300kDg/kg$

народ помогите разобраться

[Архипов]

Не хватает исходной скорости метеорита, так мне кажется.

[Zai]

Кинетическую энергию тела можно определить в $ \frac {Dg} {kg}, по аналогии как определяют удельную теплоту плавления. Корень из удвоеной этой величины будет скорость. Попробуйте составить на основе метода размерности из приведенных Вами данных такой параметр.

[Опарин]

тоесть удельная теплота плавления
$Q_{plavlenia} = r*m$
но масса неизвестна

[photon]

Пара небольших отступлений:

Архипов писал(а):

Не хватает исходной скорости метеорита, так мне кажется.

Вы наблюдательны

Опарин писал(а):

при какой скорости метеорит...?

Опарин, Zai, единица измерения энергии называется Joule и обозначается, соответсвенно, J

[Zai]

Опарин писал(а):

тоесть удельная теплота плавления
$Q_{plavlenia} = r*m$
но масса неизвестна

Попробуйте сосчитать для одного килограмма.

[Iliya]

Zai писал(а):

Опарин писал(а):

тоесть удельная теплота плавления
$Q_{plavlenia} = r*m$
но масса неизвестна

Попробуйте сосчитать для одного килограмма.

На самом деле масса не нужна. Конечная формула получится из этой, если сократить массу:
$v= \sqrt{\frac 2m \left((0-t_0)mC_L + 100mC_V+rm+\lambda m\right)}$

[Архипов]

Опарин писал(а):

при какой скорости метеорит, представляющий собой кусок льда , влетев в атмосферу Земли , полностью испариться , не долев до Земли? Температура метеорита $t_0= - 250^0 C$, удельная теплоемкость льда $C_L=2.1 kDg/kg*K$ , удельная теплоемкость воды $C_V=4.2kDg/kg*K$, удельная теплота плавления льда $r=337kDg/kg$, удельная теплота парообразования $\lambda =2300kDg/kg$

Масса не указана. Берем массу льда 1 кг. Считаем общие затраты энергии на нагревание льда до температуры плавления (0), плавление льда, нагревания воды до температуры кипения (100)(хотя она зависит от давления, а давление зависит от статического и давления скоростного напора), на парообразование.
2100*250+337000+4200*100+2300000=3582000 Дж.
Кинетическая энергия 1 кг равна $mv^2/2$, откуда требуемая скорость 2,67 км/с.
Но! Граница атмосферы не указана. Потенциальная энергия 3582000 Дж соответствует высоте (считая ускорение постоянным) 358 км. Кусок льда, начав падать на землю из состояния покоя с высоты 360 км, должен полностью испариться, не долетев до земли?
О какой скорости спрашивается в задаче? На момент полного испарения куска льда или о минимальной необходимой скорости в момент входа в атмосферу?
Два ответа к задаче? А вдруг атмосфера имеет толщину 1 км? При средней скорости 1,3 км/с куску льда требуется около 1 с для достижения поверхности земли. Получается космологическая задача? И направление полета метеорита в задаче не указано. Вдруг он летит по касательной к поверхности земли? Тогда его скорость больше 8 км/с? Придирки к условиям? Нет. Коль начальное положение метеорита не задано - имеем право задавать по своему воображению. Как и массу (хотя она и сокращается при вычислениях).

[Iliya]

Архипов
Вы все сильно усложняете.

[Архипов]

Iliya писал(а):

Архипов
Вы все сильно усложняете.

Как мало слов, но зато как авторитетно! Зачем тогда громоздкие вычисления, которые не дают ответа на вопрос задачи? Чтобы тренироваться в пользовании калькулятором?

[photon]

photon:

Архипов, Вас совсем недавно одергивали за излишнее копание в стандартных задачах, направленных на оттачивание вполне определенных навыков.

Ни одна физическая задача не решается абсолютно точно. Эта задача - школьная и подразумевает школьные подходы. Более глубокое рассмотрение, конечно, допустимо, но после того, как автор темы сможет решить задачу так, как он должен научиться ее решать на данном этапе обучения, так что, пожалуйста, не увлекайтесь.

[Опарин]

lliya как я понял Вы из формулы
$E_k =mv^2/2$
выразили
$v=\sqrt {2E_k/m}$
а потом нашли $E_k$ через количества теплоты и подставили это я понял
но в формуле $E_k =mv^2/2$ тоже же ведь есть масса как сней быть или её тоже можно сократить?

[Iliya]

Цитата:

Зачем тогда громоздкие вычисления, которые не дают ответа на вопрос задачи?

Дать асболютно точный ответ на вопрос любой физической задачи невозможно. Любая задача решается в некотором приближении. Умение выбрать нужное приближение отличает хорошего физика от посредственного.

Добавлено спустя 4 минуты 11 секунд:

Опарин
Если вы запишите выражение для кинетической энергии слева, а выражение для теплоты справа, то удивительным образом масса сократится. Выше я привел формулу, сократив в которой массу, вы получите искомый овет.

[Опарин]

понятно спасибо огромное

[Архипов]

Iliya писал(а):

Дать асболютно точный ответ на вопрос любой физической задачи невозможно. Любая задача решается в некотором приближении. Умение выбрать нужное приближение отличает хорошего физика от посредственного.

Я не физик, потому хороших физиков от плохих не различаю. Ну и как выбрать нужное приближение в этой задаче? Скорость равна нулю на высоте 360 км или скорость равна (больше? или меньше?) 2, 67км/с? И на какой высоте начинается атмосфера? Ведь скорость нужно указать для конкретной высоты. А иначе зачем её вычислять, если ее приложить к координатам или ко времени нельзя? Земное тяготение не учитывать? А тогда как метеорит в атмосферу Земли попадет? Случайно? Если эти вопросы не важны, то не проще ли задать вопрос: сколько энергии требуется для того, чтобы превратить в пар 1 кг льда при вполне земных условиях? Без космических скоростей.