Материальная точка движется по окружности радиусом 5 см.
а) изобразите в тетради траекторию материальной точки и отметьте буквой а её начальное положение.
б) обведите зелёным цветом участок траектории материальной точки, при движении по которому модуль перемещения увеличивался.
в) обведите красным цветом участок траектории материальной точки, при движении по которому модуль перемещения уменьшался.
Температура однородного медного цилиндрического проводника длинной 10м в течении 57 с повысилась на 10К. Определить напряжение, которое было приложено к проводнику в это время. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь
L=10 м
t=57 c
∆T= 10 K
U- ?
РЕШЕНИЕ
Количество тепла выделенное проводником по з-ну Дж-Ленца
Q1=U^2/R *t (1)
Сопротивление проводника длиной L
R=λL/S (2)
λ-удельное электрическое сопротивление меди =0.017 Ом*мм2/м=0.017*10^-6 Ом*м
S –поперечное сечение проводника
L-длина проводника
Подставим (2) в (1)
Q1=U^2/( λL/S) *t = U^2*S*t/( λL) (3)
Количество тепла полученное проводником от работы тока
Q2=сm∆T=cVp∆T=cLSp∆T (4)
С-удельная теплоемкость меди =400 Дж/кг*К
m-масса проводника
V-объем проводника
р-плотность меди =8920 кг/м3
по условию задачи потерь тепла нет, тогда
Q1=Q2
Приравняем (3) и (4)
U^2*S*t/( λL)= cLSp∆T
U^2 =1/t *( cLp∆T)*( λL)=1/t *c λ p L^2*∆T
U=√(1/t *c λ p L^2*∆T)= √(1/57*400*0.017*10^-6*8920*10^2*10) = 1 В
ответ напряжение 1 В
по закону Ома для участка цепи: U = I * R
для полной цепи нужно учесть внутреннее сопротивление источника: E = I * (R + r),
где E -ЭДС источника а r -его внутреннее сопротивление
составим уравнение, и найдём r :
0,5 * (3,9 + r) = 1 * (1,9 + r)
1,95 + 0,5r = 1,9 + r
0,5r = 0,05
r = 0,05/0,5 = 0,1 Ом
далее найдём ЭДС:
E = 1 * (1,9 + 0,1) = 2 В
ответ: ЭДС равно 2 Вольта; внутр.сопр. равно 0,1 Ома.
КПД это отношение полезной работы к затраченной:
η = Aп/Aз = Pп/Pз = U * I / (E * I) = U / E = I * R / E = I * (E/I - r) / E = (E - I * r) / E = 1 - I * r / E
(внешнее сопротивление R выразили из формулы для полной цепи)
подставим значения и найдём КПД источника:
η = 1 - 2,4*0,5/1,6 = 1 - 0,75 = 0,25
ответ: КПД источника равен 0,25.