Чтобы решить задачу, давайте сначала найдем кинетическую энергию снаряда и затем определим, сколько тепла было передано в результате перехода 50% кинетической энергии в теплоту.
Рассчитаем кинетическую энергию (КЭ) снаряда. Формула кинетической энергии:
\[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \]
где \( m \) — масса, а \( v \) — скорость.
Подставим данные: \[ m = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \] \[ v = 400 \, \text{м/с} \]
Тогда: \[ KE = \frac{1}{2} \times 0.05 \, \text{кг} \times (400 \, \text{м/с})^2 \] \[ KE = 0.025 \times 160000 = 4000 \, \text{Дж} \]
Найдем, сколько энергии превратилось в тепло. Условие задачи говорит, что 50% кинетической энергии стало теплом: \[ E_{\text{тепло}} = 0.5 \times KE = 0.5 \times 4000 \, \text{Дж} = 2000 \, \text{Дж} \]
Теперь определим, какой температурный изменения произошло. Используем формулу для расчета тепла:
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) — теплота, \( c \) — удельная теплоемкость, \( \Delta T \) — изменение температуры.
Подставим известные значения: \[ Q = 2000 \, \text{Дж}, \quad m = 0.05 \, \text{кг}, \quad c = 400 \, \text{Дж/кг∙°С} \]
Теперь выразим изменение температуры: \[ \Delta T = \frac{Q}{mc} = \frac{2000 \, \text{Дж}}{0.05 \, \text{кг} \times 400 \, \text{Дж/кг∙°С}} \] \[ \Delta T = \frac{2000}{20} = 100 \, °C \]
Таким образом, изменение температуры снаряда составляет 100°C. Поэтому правильный ответ — 100°C.
