В схеме однофазного двухполупериодного выпрямителя с выводом от средней точки обратное напряжение, действующее на каждый диод, равно 471,2 В. Определить выпрямительное напряжение на нагрузке. Какую амплитуду имеет первичное напряжение, если коэффициент трансформации равен 1,5.
Да и в исходных данных неплохо бы указать плотность водяного льда. Принята в расчетах 900 кг/м^3
Основная идея. Натяжение равно силе Архимеда. Fa=ρgVл. (1)
Считаем, что льдина утоплена полностью. Тогда все упрется в то, что необходимо найти объем льдинки Vл.
Далее мыслим так. Изменение уровня воды связано с изменением объема. Смесь вода+ лед переходит просто в воду (исходная вода+талая вода). При этом объемы льда и талой воды отличаются. Но массы льда и талой воды равны Mл=Mтв.
Далее массы льда и талой воды можно представить через их объемы и плотности
Mл=Vл*ρл, Mтв=Vтв*ρтв.
Откуда, приравняв массы можно получить: Vл*ρл=Vтв*ρтв. -> ρл/ρтв=Vтв/Vл
-> ρл/ρтв=(Vтв+Vл-Vл)/Vл=(Vтв-Vл)/Vл+1=(ΔV/Vл)+1. (2)
Где ΔV=(Vтв-Vл) - Изменение объема.
С другой стороны ΔV=Δh*S. (3)
Тут Δh - изменение уровня воды, S - площадь посудины.
Из формулы (2) выражаем объем льда:
Vл= ΔV/(ρл/ρтв-1) (4)
В (4) вместо ΔV подставляем его выражение (3)
Vл= Δh*S/(ρл/ρтв-1). (5)
В общем если сюда в (5) подставить числа из условий то можно найти исходный объем льдинки. А затем можно найти и силу Архимеда (1), и соответственно натяжение нити.
Замечание все величины при расчетах переводим в систему СИ. (м, м^2 м^3, кг/м^3), ответ получим в Ньютонах. (В чем Сила, брат?)
Так как давление на оба поршня одинаковое, то получаем уравнение: P1=P2.
Давление равно силе, делённой на площадь P=F/S, подставляем и получаем:
F1/S1=F2/S2; => F1/F2=S1/S2; То есть получили, что отношение сил, действующих на поршни равно отношению их площадей. Или проще говоря, во сколько раз меньше площадь поршня, во столько же раз меньше нужна сила, действующая на него, чтобы уравновесить силу, действующую на больший поршень.
1) Выигрыш в силе равен отношению площадей поршней, большого к малому. k=50/2=25 раз.
2) Если выигрыш в силе 12 раз, то сила на больший поршень будет в 12 раз больше, чем на малый. Fб=50*12=600 Н.
3) Давление на малый поршень равно P=F/S;
P=100/(5*10^-4);
P=200 кН.
В жидкости давление везде одинаковое, поэтому на большой поршень будет точно такое же давление.