Сила тока в стальном проводнике длиной 16 м и площадью поперечного сечения 0.2 мм2 равна 250 мА. Каково напряжение на концах этого проводника.

Показать ответ

Ответ:

дазз

14.02.2023 12:18

какой высоты h падает вода, если в результате падения она нагревается на ∆T = 0,02 K. Счи-

тать что только 30 % кинетической энергии падающей воды превращается в ее внутреннюю энергию.

Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/кг ⋅ К.

24) Паровой молот падает с высоты h = 3 м на латунную болванку. Сколько раз n он должен упасть,

чтобы температура болванки поднялась на ∆T = 19,87 K. На нагревание болванки расходуется 60

% теплоты, выделенной при ударах. Удельная теплоемкость латуни с = 400 Дж/кг ⋅ К.

Масса молота М = 5 т, масса болванки m = 200 кг.

25) Свинцовая пуля имела скорость v0 = 300 м/с. Пробив доску, она нагрелась на ∆t = 50 °C. Какова

скорость пули v после вылета из доски, если считать, что все выделенное количество теплоты

израсходовано на нагревание пули? Удельная теплоемкость свинца с = 120 Дж/кг ⋅ К.

26) Определить мощность N двигателя автомобиля с кпд η = 0,3 если при скорости v = 20 м/с двига-

тель потребляет объем V = 10 л бензина на пути S = 100 км. Удельная теплота сгорания бен-

зина q = 44 МДж/кг, его плотность ρ = 7 ⋅ 102 кг/м3.

27) Двигатель дизельного трактора с кпд η = 60 % при движении со скоростью v = 36 км/ч развивает

силу

0,0(0 оценок)

Ответ:

kignkfleh

30.12.2022 08:36

Клевая задача. Максимальная скорость будет в итоге складываться из вертикальной и горизонтальной компонент:
$v= \sqrt{v_y^2+v_x^2}$

Поскольку падение происходит в гравитационном поле, то вертикальная компонента не связана с параметрами капли и зависит только от высоты падения и напряженности поля (ускорения свободного падения), так что с ней все ясно:
$mgh=\frac{m}{2}v_y^2 =\ \textgreater \ v_y^2=2gh$

Горизонтальная же компонента зависит от силы расталкивания двух частей одной капли. Скорость, приобретенная половинками исходной капли, полностью определит их кинетическую энергию. А по закону сохранения энергии, вся запасенная электростатическая энергия капли разделится между двумя капельками: частично станет их электростатической энергией и частично перейдет в кинетическую (по горизонтальной составляющей скорости). А значит, нам надо найти разность начальной и конечной электростатической энергии. Вот и все.

Начальная энергия капли равна $E_0=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}$

После разделения капли на две одинаковые их объемчики будут равны половине объема исходной капли, а отсюда находим их радиусы

:
$\frac{4}{3}\pi R^3=2\cdot \frac{4}{3}\pi r^3$
$r=\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }$

Энергия распределится поровну, поэтому суммарная электростатическая энергия двух новых капель составит:
$E=E_1+E_2=4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}+4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}=4\pi\epsilon_0 r\phi^2$

Потенциал маленькой капли зависит от ее заряда и радиуса. Как изменился радиус мы уже знаем, а вот заряд после разделения распределился пополам - части ведь одинаковые. Поэтому
$\phi=\frac{1}{2}\frac{R}{r}\phi_0= \frac{ \sqrt[3]{2} }{2} \phi_0$

Таким образом, кинетическая энергия, связанная с горизонтальной компонентой скорости, равна
$E_k=\frac{m}{2}v_x^2=E_0-E=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}-4\pi\epsilon_0 r\phi^2=4\pi\epsilon_0(R\frac{\phi_0^2}{2}-\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }\frac{ (\sqrt[3]{2})^2 }{4}\phi_0^2)$

$E_0-E=4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})$

$m=\rho V=\rho \frac{4}{3}\pi R^3$ - суммарная масса двух частей, разумеется равна массе исходной капли.

Отсюда
$v_x^2=\frac{2}{\rho \frac{4}{3}\pi R^3}4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})=\frac{6}{\rho R^2}\epsilon_0\phi_0^2(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})$

$v_x^2=\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})$

Окончательно,
$v= \sqrt{v_y^2+v_x^2} = \sqrt{2gh+\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})}$