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∆
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
Сумма импульсов до: p=о (пистолет в покое) сумма импульсов после : p=(m-m)v - mv1 (где можно - масса пистолета, т - масса пули) отсюда v = mv1/(m-m) по закону сохранения импульса v=mv/m, (это если масса пистолета дана без пули) так как начальный импульс равен нулю. по закону сохранения энергии кинетическая энергия в нижней точке полностью переходит в потенциальную в верхней. м(v42)/2=mgh, v42=2gh, h=(v"2)/2g, из прямоугольного треугольника находим косинус искомого игла cosa=(l-h)/l=1-h/l, подставим h: cosa=1-(v12)/ 2gl, подставим v: cosa=1-((mv) 2)/ (m'2)2gl, cosa=(1-h/l)=(1-0.05/0.5)=0.9 отсюда угол равен arccos 0.9=26 градусов.
1 в
Объяснение:
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∆
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
Сумма импульсов до: p=о (пистолет в покое) сумма импульсов после : p=(m-m)v - mv1 (где можно - масса пистолета, т - масса пули) отсюда v = mv1/(m-m) по закону сохранения импульса v=mv/m, (это если масса пистолета дана без пули) так как начальный импульс равен нулю. по закону сохранения энергии кинетическая энергия в нижней точке полностью переходит в потенциальную в верхней. м(v42)/2=mgh, v42=2gh, h=(v"2)/2g, из прямоугольного треугольника находим косинус искомого игла cosa=(l-h)/l=1-h/l, подставим h: cosa=1-(v12)/ 2gl, подставим v: cosa=1-((mv) 2)/ (m'2)2gl, cosa=(1-h/l)=(1-0.05/0.5)=0.9 отсюда угол равен arccos 0.9=26 градусов.
ответ: 26 градусов.