Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи. Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока. Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле:
А = U·I·t.
Обозначим количество теплоты буквой Q. Согласно сказанному выше Q = A, или Q = U·I·t. Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = I·R·I·t, т. е. Q=I ·R·t Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому сформулированный выше вывод называется законом Джоуля - Ленца.
Предположим, что шарик двигается равномерно, то есть с постоянной скоростью. Тогда за равные промежутки времени шарик должен проходить равные отрезки пути. Проверим, двигается ли шарик равномерно. Ясно, что при начальной скорости, равной нулю, шарик будет оставаться на месте. Тогда назначим ему скорость в 1 м:
v0 = v = 1 м/с
t1 = 1 c
t2 = 1 c
t3 = 1 c
s1 = v*t1 = 1*1 = 1 м
s2 = v*t2 = 1*1 = 1 м
s3 = v*t3 = 1*1 = 1 м
Видно, что за каждую секунду шарик проходить расстояние в 1 м. Возьмём теперь первое, второе и третье положения шарика на рисунке и посмотрим на разницу в расстояниях:
s1 = L1 - 0 = 1 - 0 = 1 дм
s2 = L2 - L1 = 4 - 1 = 3 дм
Промежутки расстояний за равные промежутки времени оказываются не равными друг другу:
3 > 1, кроме того, 1 > 0, т.е.:
1 - 0 = 1
3 - 1 = 2 и значит 2 > 1
Получается, что промежутки увеличиваются со временем, и это значит, что движение не равномерное, а ускоренное. Проверим теперь, движется ли шарик равноускоренно.
Равноускоренному движению присуща следующая закономерность: расстояния, пройденные за равные интервалы времени, соотносятся как ряд нечётных последовательных чисел: 1, 3, 5, 7...
По рисунку видно, что:
s1 = 1 дм
s2 = 3 дм
s3 = 5 дм
s4 = 7 дм
Есть и ещё одна закономерность, присущая только равноускоренному движению: при равных отсчитываемых интервалах времени каждый новый промежуток расстояния в сумме с предыдущими (обозначим эту сумму как большую S) больше первого промежутка в квадрат того числа, которое является порядковым номером крайнего промежутка: S2 = s1 + s2 = 2²*S1, S3 = s1 + s2 + s3 = 3²*S1, S4 = s1 + s2 + s3 + s4 = 4²*s1...
Проверим:
S1 = 1 дм
S2 = 4 дм = 2²*1
S3 = 9 дм = 3²*1
Значит, шарик движется равноускоренно, причём в начальный момент времени его скорость равна нулю. Найдём ускорение:
Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи. Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока. Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле:
А = U·I·t.
Обозначим количество теплоты буквой Q. Согласно сказанному выше Q = A, или Q = U·I·t. Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = I·R·I·t, т. е. Q=I ·R·t Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому сформулированный выше вывод называется законом Джоуля - Ленца.
ответ очевиден ;)
Да.
Предположим, что шарик двигается равномерно, то есть с постоянной скоростью. Тогда за равные промежутки времени шарик должен проходить равные отрезки пути. Проверим, двигается ли шарик равномерно. Ясно, что при начальной скорости, равной нулю, шарик будет оставаться на месте. Тогда назначим ему скорость в 1 м:
v0 = v = 1 м/с
t1 = 1 c
t2 = 1 c
t3 = 1 c
s1 = v*t1 = 1*1 = 1 м
s2 = v*t2 = 1*1 = 1 м
s3 = v*t3 = 1*1 = 1 м
Видно, что за каждую секунду шарик проходить расстояние в 1 м. Возьмём теперь первое, второе и третье положения шарика на рисунке и посмотрим на разницу в расстояниях:
s1 = L1 - 0 = 1 - 0 = 1 дм
s2 = L2 - L1 = 4 - 1 = 3 дм
Промежутки расстояний за равные промежутки времени оказываются не равными друг другу:
3 > 1, кроме того, 1 > 0, т.е.:
1 - 0 = 1
3 - 1 = 2 и значит 2 > 1
Получается, что промежутки увеличиваются со временем, и это значит, что движение не равномерное, а ускоренное. Проверим теперь, движется ли шарик равноускоренно.
Равноускоренному движению присуща следующая закономерность: расстояния, пройденные за равные интервалы времени, соотносятся как ряд нечётных последовательных чисел: 1, 3, 5, 7...
По рисунку видно, что:
s1 = 1 дм
s2 = 3 дм
s3 = 5 дм
s4 = 7 дм
Есть и ещё одна закономерность, присущая только равноускоренному движению: при равных отсчитываемых интервалах времени каждый новый промежуток расстояния в сумме с предыдущими (обозначим эту сумму как большую S) больше первого промежутка в квадрат того числа, которое является порядковым номером крайнего промежутка: S2 = s1 + s2 = 2²*S1, S3 = s1 + s2 + s3 = 3²*S1, S4 = s1 + s2 + s3 + s4 = 4²*s1...
Проверим:
S1 = 1 дм
S2 = 4 дм = 2²*1
S3 = 9 дм = 3²*1
Значит, шарик движется равноускоренно, причём в начальный момент времени его скорость равна нулю. Найдём ускорение:
v0 = 0 м/с
t1 = 0,2 c
s1 = 1 дм = 10 см = 0,1 м
s1 = a*t1²/2 => a = 2*s1/t1² = 2*0,1/0,2² = 5 м/с²
Найдём скорости:
v = v0 + at
v1 = v0 + 5*0,2 = 0 + 1 = 1 м/с
v2 = 5*2*0,2 = 2 м/с
v3 = 5*3*0,2 = 3 м/с
v4 найдём, используя первую закономерность, рассчитав отрезок s5, не изображённый на рисунке, по формуле:
s = v0*t + a*t²/2
s5 = s4 + (s4 - s3) = 7 + (7 - 5) = 9 дм = 0,9 м
v4 будет являться начальной скоростью для этого отрезка, поэтому:
s5 = v4*t1 + a*t1²/2 | *2
2*s5 = 2*v4*t1 + a*t1²
2*v4*t1 = 2*s5 - a*t1²
v4 = (2*s5 - a*t1²)/(2*t1) = (2*0,9 - 5*0,2²)/(2*0,2) = (1,8 - 0,2)/0,4 = 1,6/0,4 = 4 м/с