В цепь переменного тока стандартной частоты и действующей силой тока 25 A включена активная нагрузка с сопротивлением 20 Ом. Рассчитать действующее значение напряжения, мощность тока и записать зависимости силы тока и напряжения от времени.

Длина столба ртути - а
длина столба воздуха - b
изменение положения столбца ртути - х
S - площадь сечения пустоты в трубке

для верхнего столба воздуха
pV/T=const T=const pV=const
p*S*b=p1*S*(b+x)
p1=p*b/(b+x)

аналогично для нижнего столба воздуха
p2=p*b/(b-x)

разность давлений удерживает столб ртути

(p2-p1)*S = m*g=ro*Vr*g=ro*S*a*g
(p2-p1)*S =ro*S*a*g
(p2-p1) =ro*a*g
(p*b/(b-x)-p*b/(b+x)) =ro*a*g
p*b(1/(b-x)-1/(b+x)) =ro*a*g
p*b((b+x)-(b-x)) =ro*a*g*(b+x)*(b-x)
2*x*p*b=ro*a*g*(b+x)*(b-x)=ro*a*g*(b^2-x^2)
ro*a*g*(b^2-x^2) - 2*x*p*b =0
D = (2*x*p)^2 + (2*ro*a*g*x)^2
b=(2*x*p + корень( (2*x*p)^2 + (2*ro*a*g*x)^2 ) ) / (2*ro*a*g) =
=2*x*p / (2*ro*a*g) + корень( (2*x*p/ (2*ro*a*g) )^2 + (x)^2 ) ) =
=x*p / (ro*a*g) + корень( (x*p/ (ro*a*g) )^2 + (x)^2 ) ) =
=x*(p / (ro*a*g) + корень( (p/ (ro*a*g) )^2 + 1 ) ) =
=0,02*(0,75/0,20 + корень( (0,75/0,20)^2 + 1 ) )  м = 0,152621 м ~ 15,2 см

Скорость 10 узлов соответствует скорости 10*0,514=5,14 м/с. То есть за одну секунду буксир проходит 5,14 м. Так как буксир движется с постоянной скоростью, значит сума всех действующих на него сил равна нулю. (Примем направление "вперёд" за положительное). На буксир действуют силы: D - движущая сила, -B - сопротивление баржи и -С - сопротивление буксира.
Баланс сил: D-B-C=0; Отсюда сопротивление корпуса буксира равно С=D-B.
С учётом КПД, двигатель выдаёт полезной мощности W=550*0.4=220 кВт.
То есть за секунду двигатель совершает работу A=220 кДж; Это работа по перемещению буксира с баржей на расстояние 5,14 м. Работа равна силе, умноженной на перемещение A=F*L, значит сила равна F=A/L. Это и есть движущая сила D=A/L; Находим силу сопротивления корпуса буксира:
C=A/L-B;
C=(220000/5.14)-30000;
C=12.8 кН (округлённо)