Реши задачу, пошагово выполняя указанные действия и заполняя пропуски. Ракета массой 213 кг стартовала с начальной скоростью 29 м/с. Определи массу мгновенно выброшенных газов, если их скорость при старте ракеты была равна 13 м/с. (ответ вырази в тоннах с точностью до целых.)
Шаг 1. Поскольку до старта ракеты она находилась в состоянии покоя, то импульс системы «ракета — газы» до старта был равен:
p0 =
кг·м/с.
Шаг 2. Обозначив начальную скорость ракеты после старта v1, вычисли импульс ракеты после старта по формуле:
p1=m1⋅v1;
p1 =
кг·м/с.
Шаг 3. Обозначив массу газов после старта m2, составь выражение для вычисления импульса газов после старта согласно формуле импульса:
p=m⋅v;
p2=
⋅m2.
Шаг 4. Учитывая, что после старта ракета и газы движутся в противоположные стороны, составь выражение для вычисления суммарного импульса системы «ракета — газы» после старта:
p′=p1
p2;
p′=
m2.
Шаг 5. Поскольку система «ракета — газы» — замкнутая, то для неё выполняется закон сохранения импульса:
p0=p′.
Согласно данному равенству запиши закон сохранения импульса для данной системы:
=
m2.
Шаг 6. Реши получившееся уравнение относительно m2, ответ переведи в тонны и округли до целых:
m2 =
т.
Q1-количество теплоты, которое выделилось при нагревании льда до температуры плавления
Q1=cm(t2-t1)=2100*200*(0-(-10))=4200000 Дж
Q2-количество теплоты, которое выделилось при плавлении льда
Q2=lm=330000*200=66000000 Дж
Q3-количество теплоты, которое выделилось при нагревании льда до температуры кипения
Q3=cm(t2-t1)=4200*200*(100-0)=84000000 Дж
Q4-количество теплоты, которое выделилось при парообразовании
Q4=lm=2300000*200=460000000 Дж
Qoбщ=Q1+Q2+Q3+Q4=614200000 Дж
2.
m=Q/L
m=690000/2300000=0,3кг
3.
η = Apoleznaja/Azatrachennaja * 100 %
η = P*t/ q*m
P - мощность ( 5 кВт = 5000 Вт )
t - время ( 1 ч = 60 мин = 3600 с )
q - удельная теплота сгорания ( для бензина 44000000 Дж/кг )
m - масса ( 2 кг )
η = 5000*3600/44000000*2 = 18000000/88000000 = 0,2045 * 100 = 20,45 %
Промислові конденсатори мають стандартну ємність і стандартну робочу напругу. Якщо ємність конденсатора, необхідна для включення в схему, не відповідає якомусь стандарту, то з'єднують кілька конденсаторів, які складають вже блоки конденсаторів. Конденсатори можуть бути з'єднані паралельно, послідовно і мішано.
Паралельне з'єднання конденсаторів — це таке з’єднання, коли всі виводи одного боку конденсаторів підключені до одного затискача, або точки схеми, а другі виводи —до другого затискача, або точки схеми. При паралельному з'єднанні конденсаторів
1) напруги на виводах окремих конденсаторів однакові і дорівнюють напрузі на затискачах джерела електричної енергії:
U1=U2=U3=U;
2) заряд на конденсаторах розподіляється прямо пропорційне ємності. На конденсаторах більшой ємності — більший заряд. Справді, розглянемо відношення зарядів Оскільки U1 = U2, то
;
3) загальна ємність дорівнює сумі ємностей окремих конденсаторів:
Со=С1+С2+С3. Якщо С1=С2=С3...=Сn,то Со= nС1,
де п—кількість конденсаторів;
4) загальний заряд дорівнює сумі зарядів окремих конденсаторів:
Q=Q1+Q2+Q3.
Справді, кожен конденсатор накопичує заряд залежно від його ємності (у більшої ємності бiльший заряд).
5) якщо конденсатори мають різні робочі (номінальні) напруги, то напруга джерела енергії не повинна перевищувати мінімальної робочої напруги кожного з конденсаторів.
Паралельне з'єднання конденсаторів застосовується для збільшення електричної ємності.
Послідовне з'єднання — це таке з'єднання, коли конденсатори з'єднуються ланцюгом один за одним, а вільні виводи крайніх конденсаторів підключаються до двох затискачів, або точок схеми. При послідовному з'єднанні конденсаторів
1) відбувається зарядження всіх конденсаторів. Електрони від негативного полюса джерела надходять на пластину 2 конденсатора СЗ. Негативне поле пластини 2 виштовхує таку саму кількість електронів з пластини цього конденсатора. Електрони рухаються до пластини 2 конденсатора С2 і утворюють електричне поле негативного заряду. Внаслідок цього з пластини 1 конденсатора С2 виштовхується така сама кількість електронів, що накопичилась на пластині 2 конденсатора С1. Аналогічний процес відбувається й у конденсаторі С1. Тоді з пластини 1 конденсатора С1 електрони надходять на позитивний полюс джерела. Таким чином, усі конденсатори одержали однакові електричні заряди, незалежно від їх ємності:
Q1=Q2=Q3=Q. Цей процес обумовлений явищем електростатичної індукції;
2) напруга на конденсаторах обернено пропорційна їх ємностям:

а сума напруг на конденсаторах дорівнює напрузі на затискачах джерела електричного кола: U=U1+U2+U3.
Справді, величина Q для всіх конденсаторів однакова, а ємності можуть бути різними. Тоді, згідно з формулою Q == CU, маємо

Звідси дістаємо (1.23);
3) загальна обернена ємність дорівнює сумі обернених ємностей окремих конденсаторів:

Справді, напруга на окремих конденсаторах визначається формулами

Тоді, згідно з формулою

Скоротивши цю рівність на Q, дістанемо. Електрична ємність менша від найменшої ємності. Для двох конденсаторів:

Як що з'єднано конденсатори однакової ємності, то

де Co — загальна ємність; С1 — ємність кожного конденсатора; п — кількість конденсаторів;
4) напруга конденсаторів розподіляється обернено пропорційне ємності цих конденсаторів: Це випливає з рівноті зарядів на послідовно з'єднаних конденсаторів

Послідовне з'єднання конденсаторів застосовується для зменшення загальної ємності, коли номінальна напруга конденсаторів менша за напругу джерела енергії, а також для електричного поділу напруги.
При однакових ємності і робочих напругах конденсаторів робоча загальна напруга схеми збільшується в п разів:
Uр.з = Uр×n,
де Uр.з — робоча загальна напруга; Up — робоча напруга одного конденсатора; п — число конденсаторів схеми.
Мішане з'єднання — це таке з'єднання, коли в електричному колі є конденсатори, з'єднані як паралельно, так і послідовно
Включення конденсаторів здійснюють без урахування полярності джерела електричної енергії, крім електролітичних конденсаторів. Вони включаються тільки в схеми постійного джерела і позитивним полюсом до плюса, а негативним — до мінуса.