Маса кейса 15,3кг, максимальна сила натягу, яку витримує його ручка, дорівнює 225Н. За якого прискорення під час підняття ручка кейса відірветься? Прискорення вільного падіння g=10мс2.
Дано: U=120B R₁=36Ом U₁=9B R₂=64Ом U₂-? R₃-? Т к соединены проводники последовательно, то сила тока І, проходящая через каждый из них, одинакова І=І₁=І₂. Найдем силу тока, используя данные для первого проводника. По закону Ома І=U/R I₁=U₁/R₁ I₁=9B/36Ом=0,25А Такая же сила тока проходит и через другие проводники, т е I₁=I₂=I=0,25A найдем напряжение подаваемое на второй проводник U₂=I₂*R₂ U₂=0,25А*0,64Ом=16В Найдем напряжение, подаваемое на третий проводник. По законам последовательного соединения U=U₁+U₂+U₃ U₃=U-U₁-U₂ U₃=120B-9B-16B=95B R₃=U₃/I₃ R₃=95В/0,25А=380 Ом
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
U=120B
R₁=36Ом
U₁=9B
R₂=64Ом
U₂-? R₃-?
Т к соединены проводники последовательно, то сила тока І, проходящая через каждый из них, одинакова
І=І₁=І₂. Найдем силу тока, используя данные для первого проводника. По закону Ома І=U/R
I₁=U₁/R₁
I₁=9B/36Ом=0,25А Такая же сила тока проходит и через другие проводники, т е I₁=I₂=I=0,25A
найдем напряжение подаваемое на второй проводник U₂=I₂*R₂
U₂=0,25А*0,64Ом=16В
Найдем напряжение, подаваемое на третий проводник. По законам последовательного соединения U=U₁+U₂+U₃
U₃=U-U₁-U₂
U₃=120B-9B-16B=95B
R₃=U₃/I₃
R₃=95В/0,25А=380 Ом
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.