30,9 Ом
Объяснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение теплового баланса.
Мощность, необходимая для нагревания воды до кипения, может быть вычислена с следующего уравнения:
P = (m * c * ΔT) / t,
где P - мощность (опор ваттах),
m - масса воды (килограммах),
c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г*°C),
ΔT - изменение температуры (в данном случае от 10°C до 100°C, то есть 90°C),
t - время нагревания (10 минут = 600 секунд).
КПД нагревателя (η) составляет 80%, что означает, что только 80% энергии, потребляемой нагревателем, используется для нагревания воды. Поэтому мощность нагревателя (P_n) может быть вычислена как:
P_n = P / η.
Мощность равна произведению напряжения (V) на силу тока (I):
P = V * I.
Таким образом, опор нагревателя (R) можно вычислить, используя формулу:
R = V^2 / P_n.
Итак, давайте вычислим опор нагревателя:
1. Вычислим мощность, необходимую для нагревания воды:
m = 2 кг = 2000 г,
c = 4,186 Дж/г*°C,
ΔT = 90°C,
t = 600 сек.
P = (2000 * 4.186 * 90) / 600 = 1251,6 Вт.
2. Вычислим мощность нагревателя:
η = 80% = 0,8.
P_n = P / η = 1251,6 / 0,8 = 1564,5 Вт.
3. Вычислим опор нагревателя:
V = 220 В.
R = V^2 / P_n = 220^2 / 1564,5 = 30,9 Ом.
Таким образом, опор нагревателя, необходимого для нагревания 2 кг воды до кипения за 10 минут при напряжении 220 В и КПД 80%, составляет около 30,9 Ом.
Відповідь:
Задане рівняння коливань тіла має вигляд x = 20cos(10πt), де x - відстань тіла від положення рівноваги, t - час у секундах.
Запитання:
Амплітуда коливань тіла:
Амплітуда (A) коливань визначається як максимальне значення відстані тіла від положення рівноваги. В даному випадку, амплітуда коливань тіла дорівнює 20 см.
Частота коливань тіла:
Частота (f) коливань визначається як кількість повних коливань тіла за одиницю часу. В даному випадку, з рівняння x = 20cos(10πt), частота коливань тіла дорівнює 10π рад/с.
Період коливань тіла:
Період (T) коливань визначається як час, що потрібний тілу для здійснення одного повного коливання. В даному випадку, період коливань тіла можна обчислити за формулою T = 1/f, де f - частота коливань. Таким чином, період коливань тіла дорівнює 1/(10π) секунд.
Максимальна швидкість коливань тіла:
Максимальна швидкість (v_max) коливань тіла визначається як похідна відстані тіла від положення рівноваги по відношенню до часу. У даному випадку, швидкість v = dx/dt = -20sin(10πt), де x - відстань, t - час. Максимальна швидкість коливань тіла буде досягнута, коли sin(10πt) має максимальне значення 1. Тому, максимальна швидкість коливань тіла дорівнює 20 см/с і спрямована в протилежному напрямку від положення рівноваги.
Максимальна енергія коливань тіла:
Максимальна енергія коливань тіла визначається за формулою E_max = (1/2) * m * v_max^2, де m - маса тіла, v_max - максимальна швидкість коливань. Задано, що маса тіла дорівнює 0,5 кг, а максимальна швидкість коливань дорівнює 20 см/с. Переведемо швидкість в метри: 20 см/с = 0,2 м/с. Підставивши значення в формулу, отримаємо максимальну енергію коливань тіла: E_max = (1/2) * 0,5 кг * (0,2 м/с)^2.
Будь ласка, обчисліть значення для максимальної енергії коливань тіла за заданими умовами.
Пояснення: