Дитина біжить і тягне санчата, прикладаючи силу 40 Н, напрямлену під кутом 60° до горизонту. Яку потужність розвиває хлопчик, якщо санчата рухаються рівномірно прямолінійно і за дві хвилини перемістилися на 120 м?
Решение. Количество теплоты Q, выделяемое проводником с током, вычисляется по формуле: Q=I²Rt, (1) где I - сила тока; R - сопротивление проводника; t - рассматриваемый промежуток времени, в течении которого в проводнике течет ток. Запишем по этой формуле выражения для определения количества теплоты, выделяемого обоими проводниками: 1) В условии задания сказано, что два проводника соединены "последовательно", значит, через оба этих проводника течет один и тот же ток, т.е. величина тока I в формуле (1) для обоих проводников одна и та же. 2) Из вопроса, сформулированного в условии задания, ясно, что сравнить нужно количество теплоты, выделенное этими двумя проводниками "за одно и то же время", т.е. величина промежутка времени t в формуле (1) для обоих проводников одна и та же. 3) Таким образом, единственная величина, которая для этих двух проводников в этой формуле разная - это величина сопротивления. 4) Пусть сопротивление первого проводника равно R, тогда по условию, сопротивление второго проводника равно 2R. Теперь же, с учетом формулы (1) и пунктов решения 1)-4): запишем количество теплоты Q1, выделяемое первым проводником с током: Q1 = I²Rt запишем количество теплоты Q2, выделяемое вторым проводником с током: Q2 = I² 2Rt = 2 I²Rt Как мы видим из последних двух выражений, количество теплоты, выделяемое вторым проводником в 2 раза больше, чем количество теплоты, выделяемое первым проводником. ответ: за одно и то же время из этих двух проводников большее количество теплоты выделит второй проводник с током.
Количество теплоты Q, выделяемое проводником с током, вычисляется по формуле:
Q=I²Rt, (1)
где I - сила тока;
R - сопротивление проводника;
t - рассматриваемый промежуток времени, в течении которого в проводнике течет ток.
Запишем по этой формуле выражения для определения количества теплоты, выделяемого обоими проводниками:
1) В условии задания сказано, что два проводника соединены "последовательно", значит, через оба этих проводника течет один и тот же ток, т.е. величина тока I в формуле (1) для обоих проводников одна и та же.
2) Из вопроса, сформулированного в условии задания, ясно, что сравнить нужно количество теплоты, выделенное этими двумя проводниками "за одно и то же время", т.е. величина промежутка времени t в формуле (1) для обоих проводников одна и та же.
3) Таким образом, единственная величина, которая для этих двух проводников в этой формуле разная - это величина сопротивления.
4) Пусть сопротивление первого проводника равно R, тогда по условию, сопротивление второго проводника равно 2R.
Теперь же, с учетом формулы (1) и пунктов решения 1)-4):
запишем количество теплоты Q1, выделяемое первым проводником с током:
Q1 = I²Rt
запишем количество теплоты Q2, выделяемое вторым проводником с током:
Q2 = I² 2Rt = 2 I²Rt
Как мы видим из последних двух выражений, количество теплоты, выделяемое вторым проводником в 2 раза больше, чем количество теплоты, выделяемое первым проводником.
ответ: за одно и то же время из этих двух проводников большее количество теплоты выделит второй проводник с током.