5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
Закон Архимеда
На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу того количества жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела. Помните? Мне почему-то больше вспоминается мультик «Коля, Оля и Архимед». Хорошие были познавательные мультики в СССР. Ну а формула выглядит так:
FА = ρжgVпт,
где FА - сила Архимеда;
ρж – плотность жидкости;
Vпт – объем погруженной в жидкость части тела.
Хотя для большинства школьников более памятно:
По закону Архимеда после сытного обеда полагается поспать!
Сила тока и напряжение
А вот и знаменитый закон Ома! Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника. Формула выглядит так:
I=U/R,
где:
I – сила тока в проводнике, единица измерения силы тока (ампер);
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), единица измерения напряжения (вольт);
R – электрическое сопротивление проводника, единица измерения электрического сопротивления (Ом).
И это главный закон всех электриков. Учитель физики об этом говорил, и именно этим мне этот закон и запомнился.
5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
Когда нужно немного тепла
Сразу же вспоминается еще один «электрический» закон Джоуля-Ленца. Русский физик Э. Ленц и английский физик Д. Джоуль независимо друг от друга, но почти одновременно (в 1841 и 1842 году) совершили открытие, что:
При прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.
Кстати обидно, что то самое количество теплоты, создаваемое током, стали измерять в джоулях и обозначать буквой Q (Дж). Почему не в ленцах? Видимо потому, что английский ученый все же был первым. А формула выглядит так:
Q = ∫ k • I² • R • t,
где:
Q – количество выделившейся теплоты;
I – величина тока;
R — активное сопротивление проводников;
t – время воздействия;
k – тепловой эквивалент работы.
Коэффициент полезного действия
Ну и пятый физический закон, который годы не смогли вытеснить из моей памяти, это один из важных законов механики, который звучит так:
Коэффициент полезного действия представляет собой отношение отдаваемой мощности к подводимой мощности.
То есть, отношение полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной работе (подведенной энергии) за то же время. Видимо мне очень понравилась аббревиатура КПД (нравится до сих пор), а возможно, то, что можно посчитать производительность. Сказать сложно, но даже формулу помню наизусть:
5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
А про Ньютона то чуть не забыли!
Кстати, я совсем забыла о трех законах Ньютона. И закон про силу притяжения. Их я тоже помню, так что пусть они будут вне этого ТОПа, бонусом. И о них я узнала тоже раньше, чем начала изучать физику в школе. Конечно же, из мультика.
При сгорании дров Q выделяется количество теплоты, которое определяется формулой: Q = λд * mд, где λд - удельная теплота сгорания дров, mд - масса дров.
Количество теплоты Q, которое необходимо для нагревания котелка и воды в нем, будет определяться формулой: Q = Св *mв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1), где Св, Сж - удельная теплоёмкость воды и железа, mв, mк - масса воды и котелка.
Массу воды найдём по формуле: mв = Vв *ρв, где Vв - объем воды, ρв - плотность воды.
Объяснение:
α = β
Не удивительно, что это запомнилось?
5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
Закон АрхимедаНа тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу того количества жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела. Помните? Мне почему-то больше вспоминается мультик «Коля, Оля и Архимед». Хорошие были познавательные мультики в СССР. Ну а формула выглядит так:
FА = ρжgVпт,
где FА - сила Архимеда;
ρж – плотность жидкости;
Vпт – объем погруженной в жидкость части тела.
Хотя для большинства школьников более памятно:
По закону Архимеда после сытного обеда полагается поспать!
Сила тока и напряжение
А вот и знаменитый закон Ома! Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника. Формула выглядит так:
I=U/R,
где:
I – сила тока в проводнике, единица измерения силы тока (ампер);
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), единица измерения напряжения (вольт);
R – электрическое сопротивление проводника, единица измерения электрического сопротивления (Ом).
И это главный закон всех электриков. Учитель физики об этом говорил, и именно этим мне этот закон и запомнился.
5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
Когда нужно немного тепла
Сразу же вспоминается еще один «электрический» закон Джоуля-Ленца. Русский физик Э. Ленц и английский физик Д. Джоуль независимо друг от друга, но почти одновременно (в 1841 и 1842 году) совершили открытие, что:
При прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.
Кстати обидно, что то самое количество теплоты, создаваемое током, стали измерять в джоулях и обозначать буквой Q (Дж). Почему не в ленцах? Видимо потому, что английский ученый все же был первым. А формула выглядит так:
Q = ∫ k • I² • R • t,
где:
Q – количество выделившейся теплоты;
I – величина тока;
R — активное сопротивление проводников;
t – время воздействия;
k – тепловой эквивалент работы.
Коэффициент полезного действия
Ну и пятый физический закон, который годы не смогли вытеснить из моей памяти, это один из важных законов механики, который звучит так:
Коэффициент полезного действия представляет собой отношение отдаваемой мощности к подводимой мощности.
То есть, отношение полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной работе (подведенной энергии) за то же время. Видимо мне очень понравилась аббревиатура КПД (нравится до сих пор), а возможно, то, что можно посчитать производительность. Сказать сложно, но даже формулу помню наизусть:
5 законов физики, которые остаются в памяти на всю жизнь
А про Ньютона то чуть не забыли!
Кстати, я совсем забыла о трех законах Ньютона. И закон про силу притяжения. Их я тоже помню, так что пусть они будут вне этого ТОПа, бонусом. И о них я узнала тоже раньше, чем начала изучать физику в школе. Конечно же, из мультика.
Vв = 50 л = 50 *10^-3 м^3.
ρв = 1000 кг/м^3.
Св = 4200 Дж/кг *°C.
Сж = 460 Дж/кг *°C.
mк = 10 кг.
t1 = 15 °C.
t2 = 65 °C.
λд = 1 *10^7 Дж/кг.
mд - ?
При сгорании дров Q выделяется количество теплоты, которое определяется формулой: Q = λд * mд, где λд - удельная теплота сгорания дров, mд - масса дров.
Количество теплоты Q, которое необходимо для нагревания котелка и воды в нем, будет определяться формулой: Q = Св *mв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1), где Св, Сж - удельная теплоёмкость воды и железа, mв, mк - масса воды и котелка.
Массу воды найдём по формуле: mв = Vв *ρв, где Vв - объем воды, ρв - плотность воды.
Запишем уравнение теплового баланса: λд * mд = Св *Vв *ρв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1).
mд = (Св *Vв *ρв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1)) /λд.
mд = (4200 Дж/кг *°C *50 *10^-3 м^3 * 1000 кг/м^3 *(65 °C - 15 °C) + 460 Дж/кг *°C *10 кг *(65 °C - 15 °C)) / *10^7 Дж/кг = 1,07 кг.
ответ: необходимо спалить mд = 1,07 кг дров.