Чтобы решить эту задачу, нужно сначала найти кинетическую энергию пластилина в момент удара, а затем использовать её для расчёта изменения температуры.
Находим высоту падения: Поскольку пластилин упал с третьего этажа, высота будет равна \(3 \, \text{этаж} \times 3 \, \text{м/этаж} = 9 \, \text{м}\).
Находим потенциальную энергию в момент начала падения: Потенциальная энергия \(E_p\) рассчитывается по формуле: \[ E_p = m \cdot g \cdot h \] где:
- \(m = 0{,}050 \, \text{кг}\) (масса, переведенная из граммов),
- \(g = 9{,}81 \, \text{м/с}^2\) (ускорение свободного падения),
- \(h = 9 \, \text{м}\) (высота).
Подставляем значения: \[ E_p = 0{,}050 \, \text{кг} \cdot 9{,}81 \, \text{м/с}^2 \cdot 9 \, \text{м} \approx 4{,}4095 \, \text{Дж} \]
Преобразуем потенциальную энергию в тепло: Считаем, что вся потенциальная энергия при ударе перешла в внутреннюю энергию пластилина. Изменение внутренней энергии можно выразить через изменение температуры: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \(Q = E_p = 4{,}4095 \, \text{Дж}\),
- \(c = 2500 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)}\) (удельная теплоёмкость пластилина),
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Находим изменение температуры: Переписываем формулу для \(\Delta T\): \[ \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} \]
Подставляем значения: \[ \Delta T = \frac{4{,}4095 \text{ Дж}}{0{,}050 \text{ кг} \cdot 2500 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°C)}} \] \[ \Delta T = \frac{4{,}4095}{0{,}125} \approx 35{,}276 \, \text{°C} \]
Таким образом, кусок пластилина нагреется примерно на 35,28 °C.
Запишите ответ числом: 35,28 °C.