В начальный момент времени, когда мяч находится в высшей точке, его кинетическая энергия равна нулю, тогда уравнение закона:
Ep + Ek = Ep + 0 = Ep = E
В момент приземления потенциальная энергия мяча равна нулю, тогда:
Ep + Ek = 0 + Ek = Ek = E
Можно сделать вывод, что максимальная потенциальная (в начальный момент времени) и максимальная кинетическая (в момент приземления) равны друг другу и механической:
Ep max = Ek max = E
Тогда можем найти скорость мяча в момент приземления:
Ep max = Ek max
mgh max = mv² max/2 | : m
gh max = v² max/2
v² max = 2gh max => v max = √(2gh max) = √(2*10*5) = √100 = 10 м/с
Очевидно, что энергии будут равны тогда, когда каждая из них будет равна половине общей, а точкой, в которой это равенство произойдёт, будет точка, которая делит максимальную высоту пополам:
R1/R2 = 220/880 = 1/4 => R2 > R1 в 4 раза или R1 < R2 в 4 раза
Сопротивление чайника меньше, чем сопротивление лампы в 4 раза.
2. Больший ток затрачен там, где сопротивление меньше. Так как чайник имеет меньшее сопротивление, то тока она потребил больше (другими словами - на его работу был затрачен больший ток).
3.
Q (чайник) = I1²*R1*t1
А (лампа) = U*I2*t2
I1 = 1 А
I2 = 0,25 A
R1 = 220 Ом
U = 220 В
t1 = 3 мин = 60*3 = 180 с
t2 = 10 мин = 60*10 = 600 с
Q = I1²*R1*t1 = 1²*220*180 = 39600 = 39,6 кДж
А = U*I2*t2 = 220*0,25*600 = 33000 = 33 кДж
39,6 > 33, поэтому количества теплоты чайника хватит на работу лампы.
Можно решить задачу отношениями, превратив формулу теплоты в формулу работы:
Q = I1²*R1*t1
I1²*R1 = I1²*(U/I1) = I1*U
Q = A' = I1*U*t1
A'/A = (I1*U*t1) / (U*I2*t2) = (I1*t1) / (I2*t2) = (1*180) / (0,25*600) = 18/(0,25*60) = 6/(0,25*20) = 3/(0,25*10) = 3/2,5 - очевидно, что 3 > чем 2,5. ответ тот же, разумеется.
Закон сохранения механической энергии:
Ep + Ek = E
В начальный момент времени, когда мяч находится в высшей точке, его кинетическая энергия равна нулю, тогда уравнение закона:
Ep + Ek = Ep + 0 = Ep = E
В момент приземления потенциальная энергия мяча равна нулю, тогда:
Ep + Ek = 0 + Ek = Ek = E
Можно сделать вывод, что максимальная потенциальная (в начальный момент времени) и максимальная кинетическая (в момент приземления) равны друг другу и механической:
Ep max = Ek max = E
Тогда можем найти скорость мяча в момент приземления:
Ep max = Ek max
mgh max = mv² max/2 | : m
gh max = v² max/2
v² max = 2gh max => v max = √(2gh max) = √(2*10*5) = √100 = 10 м/с
Очевидно, что энергии будут равны тогда, когда каждая из них будет равна половине общей, а точкой, в которой это равенство произойдёт, будет точка, которая делит максимальную высоту пополам:
E/2 = Ep max/2 = Ep = Ek
mgh max/2 = mv²/2 | : m
gh max/2 = v²/2 | * 2
v² = gh max => v = √(gh max) = √(10*5) = √(25*2) = 5√2 = 5*1,41 = 7,05 = 7,1 м/с
ответ: 10 м/с, примерно 7,1 м/с.
1.
I1 = 1000 мА = 1 А
I2 = 250 мА = 0,25 А
U1 = U2 = 220 В
R1 (чайник) = 220/1 = 220 Ом
R2 (лампа) = 220/0,25 = 880 Ом
R1/R2 = 220/880 = 1/4 => R2 > R1 в 4 раза или R1 < R2 в 4 раза
Сопротивление чайника меньше, чем сопротивление лампы в 4 раза.
2. Больший ток затрачен там, где сопротивление меньше. Так как чайник имеет меньшее сопротивление, то тока она потребил больше (другими словами - на его работу был затрачен больший ток).
3.
Q (чайник) = I1²*R1*t1
А (лампа) = U*I2*t2
I1 = 1 А
I2 = 0,25 A
R1 = 220 Ом
U = 220 В
t1 = 3 мин = 60*3 = 180 с
t2 = 10 мин = 60*10 = 600 с
Q = I1²*R1*t1 = 1²*220*180 = 39600 = 39,6 кДж
А = U*I2*t2 = 220*0,25*600 = 33000 = 33 кДж
39,6 > 33, поэтому количества теплоты чайника хватит на работу лампы.
Можно решить задачу отношениями, превратив формулу теплоты в формулу работы:
Q = I1²*R1*t1
I1²*R1 = I1²*(U/I1) = I1*U
Q = A' = I1*U*t1
A'/A = (I1*U*t1) / (U*I2*t2) = (I1*t1) / (I2*t2) = (1*180) / (0,25*600) = 18/(0,25*60) = 6/(0,25*20) = 3/(0,25*10) = 3/2,5 - очевидно, что 3 > чем 2,5. ответ тот же, разумеется.