2. Провідник зі струмом підвісили до двох динамометрів в магнітному полі з індукцією 500 MTл лінії магнітної індукції якого перпендикулярні до провідника. Якими будуть показання цих
динамометрів при проходженні струму 10 А, якщо маса провідника становить 204 г, а його
довжина - 20 см? g вважати = 9,81 м/с.
Яке значення сили струму у провіднику призведе до його невагомості? На малюнку покажіть
напрям струму в провіднику, магнітних ліній та сили Ампера.
- лёд массой 3 кг при -10°,
- вода массой 0,5 кг при +10°.
Табличные данные:
удельная теплоемкость воды меняется вместе с изменением ее температуры в кДж/кг:
при температуре льда в минус десять - 2,22;при температуре льда в ноль градусов - 2,11;
при нуле градусов в жидком состоянии - 4,218;
при температуре плюс десять градусов - 4,192;
удельная теплота плавления при температуре ноль градусов по Цельсию — 333,55.
Примем средние значения теплоёмкости:
- вода 4205 Дж/кг*градус,
- лёд 2165 Дж/кг*градус.
Вода, остывая от 10 до 0 градусов, выделит 0,5*4205*10 = 21025 Дж.
Лёд при этом нагреется на 21025/(3*2165) = 3,237105 градуса и будет иметь температуру -10 + 3,237105 = - 6,762895 градуса.
От более тёплой воды он будет отнимать тепло, превращая её в лёд.
Его образуется (6,762895*3*2165)/333550 = 0,131689 кг.
ответ: Итого льда 3,131689 кг и 0,368311 воды при 0 градусов.
Vm-? E-? х=х(t) , Ep-? E k-?
Период колебаний груза на пружине Т=2π√m/k=2π√0,2/0,55 =2π*0,6≈ 3,8 с
ω=2π/T=√k/m= 1,66 рад/с
Vm=Xm*ω=0,1*1,66=0,166 м/с
E=k*Xm²/2 =m*Vm²/2, E=0,55*0,1²/2=0,00275Дж=2,75 мДж
Уравнение Х=Хm*sin ωt имеет вид для этой задачи: Х=0,1sin(1,66t).
Ep=kx²/2= (k*Xm²*sin²(ωt))/2 - потенциальная энергия
Ek=mV²/2=(m*ωXm²cos²(ωt))/2 -кинетическая энергия, (так как cкорость V=x'=Xm*ω*cos(ωt)
Я начерчу графики в общем виде, а вы подставьте конкретные числовые значения точек.
Да, период энергии Тэ= Тколебаний/2, Тэ=3,8/2=1,9 с, 2Т=3,8 с
На графике пометьте макс значение энергии 2,75 мДж