Pho.rs: Эквилибр

Условие

Edu

На неоднородном рычаге, установленном на опору, стоит вертикальный сосуд прямоугольного сечения. Слева рычаг привязан тонкой невесомой нитью к жесткому основанию. При этом нить не натянута, рычаг горизонтален.

В сосуд кладут кусок льда, после чего нагревают его содержимое с постоянной мощностью (тепловыми потерями, а также теплоёмкостью сосуда можно пренебречь). Одновременно с этим строят график зависимости силы натяжения нити от времени (начало графика совпадает с моментом начала нагрева). График приведён на рисунке. Один из участков графика утерян по неосторожности экспериментатора (на него пролилась тушь).

Определите, что произошло в конце утерянного участка графика (момент перелома). А также найдите:

1 массу $m$ куска льда;

2 мощность $P$, с которой нагревали содержимое сосуда;

3 начальную температуру $t_0$ льда.

Отметки на рычаге делят его на 8 равных по длине частей. Боковая грань сосуда параллельна плоскости рисунка.

Справочные данные: удельная теплоёмкость льда $2100~{Дж}/({кг} \cdot ^{\circ}\mathrm{C})$, удельная теплоёмкость воды $4200~{Дж}/({кг} \cdot ^{\circ}\mathrm{C})$, удельная теплота плавления льда $330~{кДж}/{кг}$, удельная теплота парообразования воды $2300~{кДж}/{кг}$, ускорение свободного падения $g=10~м/с^2$.