Полное условие задачи:
Краткое условие задачи:
Решение задачи:
Вначале подсчитаем, какое количество теплоты Q выделится в результате неупругого столкновения свинцовой пули с медной сферой и льдом внутри нее и пойдет в дальнейшем на плавление льда и нагревание всей системы.
По закону сохранения проекции импульса на направление полета пули имеем:
откуда скорость системы «сфера + лед + пуля» после соударения будет равна:
Количество теплоты Q равно разности кинетических энергий системы до и после столкновения:
Сравним это Q с количеством теплоты, необходимым для плавления массы 50 г льда:
что на порядок больше Q — поэтому весь лед не растает, и не поможет небольшая добавка теплоты q за счет охлаждения пули на 100 °C.
Таким образом, в системе установится температура