Электрический самовар имеет два нагревателя: первый мощностью 600 Вт, второй мощностью 300 Вт. В самовар налили 5 л воды с температурой 20 °С. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅°C). 1) Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести воду до кипения? 2) Через какое время вода закипит, если включён только первый нагреватель? 3) Через какое время закипит вода, если нагреватели включили последовательно?

Ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, со­зда­ю­щих фо­то­ток, опре­де­ля­ет­ся из урав­не­ния Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та,  Фо­то­ток пре­кра­ща­ет­ся при усло­вии ра­вен­ства мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии элек­тро­на и из­ме­не­ния его по­тен­ци­аль­ной энер­гии при пе­ре­ме­ще­нии в элек­тро­ста­ти­че­ском поле:  где  — на­пря­же­ние между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра. Раз­ность по­тен­ци­а­лов свя­за­на с за­ря­дом кон­ден­са­то­ра:  Решив по­лу­чен­ную си­сте­му урав­не­ний, на­хо­дим:

ответ: 430 нм.

Скорость легкого шарика перед соударением обозначим u (согласно закону сохранения энергии она равна √(2gL), где L - длина нити, но нам это не важно)

скорость большего шара обозначим v1, меньшего - v2

тогда по закону сохранения импульса и энергии получаем систему уравнений

mu = 3 mv1 + mv2 (!)
mu² = 3 mv1² + mv2²

перепишем в виде

u - v2 = 3v1
u² - v2² = 3v1²

разделим второе уравнение на первое

v1 = u + v2

с другой стороны, из уравнения (!)

v1 = (u - v2)/3

приравнивая их, находим

v2 = -u/2 (следовательно, меньший шар изменил направление движения)

тогда v1 = u - u/2 = u/2

следовательно, отношение их импульсов равно -3