Магнітний потік, що пронизує котушку, яка має 800 витків проводу, рівномірно змінюється від нуля до 15 мВб. Визначте індуктивність, якщо сила струму за цей час змінилася від нуля до 0,6 А.
Щоб визначити потенціальну енергію м'яча в верхній точці траєкторії, можемо скористатись законом збереження механічної енергії. Закон збереження механічної енергії стверджує, що сума кінетичної та потенціальної енергій системи залишається постійною, якщо взяти до уваги всі внутрішні та зовнішні сили, що діють на систему.
У даному випадку ми знаємо, що кінетична енергія м'яча після удару складає 60 Дж, а в верхній точці траєкторії зменшилась до 25 Дж. Тому сума кінетичної та потенціальної енергій м'яча в цій точці повинна бути рівною 60 Дж.
Кінетична енергія в верхній точці траєкторії відома і становить 25 Дж. Тому, за законом збереження механічної енергії, потенціальна енергія м'яча в цій точці може бути обчислена так:
Потенціальна енергія = Загальна енергія - Кінетична енергія
Потенціальна енергія = 60 Дж - 25 Дж = 35 Дж
Таким чином, потенціальна енергія м'яча в верхній точці траєкторії становить 35 Дж.
Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение теплового баланса.
Мощность, необходимая для нагревания воды до кипения, может быть вычислена с следующего уравнения:
P = (m * c * ΔT) / t,
где P - мощность (опор ваттах),
m - масса воды (килограммах),
c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г*°C),
ΔT - изменение температуры (в данном случае от 10°C до 100°C, то есть 90°C),
t - время нагревания (10 минут = 600 секунд).
КПД нагревателя (η) составляет 80%, что означает, что только 80% энергии, потребляемой нагревателем, используется для нагревания воды. Поэтому мощность нагревателя (P_n) может быть вычислена как:
P_n = P / η.
Мощность равна произведению напряжения (V) на силу тока (I):
P = V * I.
Таким образом, опор нагревателя (R) можно вычислить, используя формулу:
R = V^2 / P_n.
Итак, давайте вычислим опор нагревателя:
1. Вычислим мощность, необходимую для нагревания воды:
m = 2 кг = 2000 г,
c = 4,186 Дж/г*°C,
ΔT = 90°C,
t = 600 сек.
P = (2000 * 4.186 * 90) / 600 = 1251,6 Вт.
2. Вычислим мощность нагревателя:
η = 80% = 0,8.
P_n = P / η = 1251,6 / 0,8 = 1564,5 Вт.
3. Вычислим опор нагревателя:
V = 220 В.
R = V^2 / P_n = 220^2 / 1564,5 = 30,9 Ом.
Таким образом, опор нагревателя, необходимого для нагревания 2 кг воды до кипения за 10 минут при напряжении 220 В и КПД 80%, составляет около 30,9 Ом.
Щоб визначити потенціальну енергію м'яча в верхній точці траєкторії, можемо скористатись законом збереження механічної енергії. Закон збереження механічної енергії стверджує, що сума кінетичної та потенціальної енергій системи залишається постійною, якщо взяти до уваги всі внутрішні та зовнішні сили, що діють на систему.
У даному випадку ми знаємо, що кінетична енергія м'яча після удару складає 60 Дж, а в верхній точці траєкторії зменшилась до 25 Дж. Тому сума кінетичної та потенціальної енергій м'яча в цій точці повинна бути рівною 60 Дж.
Кінетична енергія в верхній точці траєкторії відома і становить 25 Дж. Тому, за законом збереження механічної енергії, потенціальна енергія м'яча в цій точці може бути обчислена так:
Потенціальна енергія = Загальна енергія - Кінетична енергія
Потенціальна енергія = 60 Дж - 25 Дж = 35 Дж
Таким чином, потенціальна енергія м'яча в верхній точці траєкторії становить 35 Дж.
Е)35 Дж
30,9 Ом
Объяснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение теплового баланса.
Мощность, необходимая для нагревания воды до кипения, может быть вычислена с следующего уравнения:
P = (m * c * ΔT) / t,
где P - мощность (опор ваттах),
m - масса воды (килограммах),
c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г*°C),
ΔT - изменение температуры (в данном случае от 10°C до 100°C, то есть 90°C),
t - время нагревания (10 минут = 600 секунд).
КПД нагревателя (η) составляет 80%, что означает, что только 80% энергии, потребляемой нагревателем, используется для нагревания воды. Поэтому мощность нагревателя (P_n) может быть вычислена как:
P_n = P / η.
Мощность равна произведению напряжения (V) на силу тока (I):
P = V * I.
Таким образом, опор нагревателя (R) можно вычислить, используя формулу:
R = V^2 / P_n.
Итак, давайте вычислим опор нагревателя:
1. Вычислим мощность, необходимую для нагревания воды:
m = 2 кг = 2000 г,
c = 4,186 Дж/г*°C,
ΔT = 90°C,
t = 600 сек.
P = (2000 * 4.186 * 90) / 600 = 1251,6 Вт.
2. Вычислим мощность нагревателя:
η = 80% = 0,8.
P_n = P / η = 1251,6 / 0,8 = 1564,5 Вт.
3. Вычислим опор нагревателя:
V = 220 В.
R = V^2 / P_n = 220^2 / 1564,5 = 30,9 Ом.
Таким образом, опор нагревателя, необходимого для нагревания 2 кг воды до кипения за 10 минут при напряжении 220 В и КПД 80%, составляет около 30,9 Ом.