Математический маятник имеет длину 88,4 см. Определи частоту вынуждающей силы, при которой наступит резонанс колебаний маятника. При расчётах прими g=9,8 м/с², π=3,14.
Это просто, период - это минимальный промежуток времени через который колебание повторяется и равен он т=t/n, исходя из нашего условия n=300, t=1мин=60с, отсюда легко видеть, что т= 60/300=6/30=0,2 (с), теперича вспоминаем, что груз то у нас на пружине колеблется, а период колебаний пружинного маятника определяется по формуле: т=2π√m/л, гдн к- жесткость пружины, ну вот, теперь период мы знаем, масса груза, то бишь m=100г=0,1 кг, осталось избавиться от корня, что сделать просто, ежели возвести и левую и правую части в квадрат, получим: t^2=m/k, k=m/t^2 вот и все, подставляем и считаем: к=0,1/0,2*0,2=0,1/0,04=2,5 н/м ! учите формулы, !
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин