ФИЗИКА На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов — идеального амперметра и идеального вольтметра. Используя законы постоянного тока, проанализируйте эту схему и выясните, как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо.
Масса стального шара:
m₁ = ρ₁V₁, где ρ₁ = 7800 кг/м³ - плотность стали
V₁ - объем стали, пошедший на изготовление шара
Масса пробкового шара:
m₂ = ρ₂V₂, где ρ₁ = 240 кг/м³ - плотность пробки
V₁ - объем пробки, пошедший на изготовление шара
Так как, по условию, m₁ = m₂, то:
ρ₁V₁ = ρ₂V₂ => V₂/V₁ = ρ₁/ρ₂ = 7800 : 240 = 32,5
Таким образом, учитывая, что размеры шаров одинаковые, можно утверждать, что объем стали в стальном шаре, по отношению к объему пробки в пробковом, меньше в 32,5 раза.
Оставшийся объем в стальном шаре, очевидно, занимает воздух.
Можно оценить размеры полости в стальном шаре.
Так как сталь занимает 1 часть объема шара (V₂), а весь шар составляют 32,5 части, то на полость внутри шара приходится:
Vₙ = 32,5V₂ - V₂ = 31,5V₂
В процентном отношении:
Vₙ = 100 : 32,5 · 31,5 ≈ 97% - занимает полость
V₂ = V - Vₙ = 100 - 97 = 3% - занимает сталь
Пусть Q0 -- исходное количество теплоты в баке, Q1 -- количество теплоты в добавленной воде, а Q2 -- итоговое количество теплоты. Пренебрегая потерями энергии, мы знаем, что Q2 = Q0 + Q1.
Далее,
Q = m * c * T = V * rho * c * T.
Считая плотность и теплоемкость воды независимой от температуры, имеем
V2 * rho * c * T2 = V0 * rho * c * T0 + V1 * rho * c * T1.
Сокращаем, получаем
V2 * T2 = V0 * T0 + V1 * T1.
Но V2 = V0 + V1, следовательно,
(V0 + V1) * T2 = V0 * T0 + V1 * T1
V0 = V1 * (T1 - T2) / (T2 - T0).
Но исходная температура T0 нам неизвестна, поэтому задача решения не имеет.