Определим, для начала, величину одинаковых сопротивлений.
Так как минимальный ток в цепи, при постоянном напряжении, будет зафиксирован, согласно закону Ома, при максимальном сопротивлении этой цепи, то, очевидно, значение тока I(min) = 0,625 A соответствует последовательному соединению всех трех сопротивлений с нагрузкой.
Тогда: U = I · (3R + Rh) = I · (2R + 30)
2R = U/I - 30 = 30 : 0,625 - 30 = 18
R = 9 (Ом)
Сопротивление нагревателя, таким образом:
Rh = 30 - 9 = 21 (Ом)
------------------------------------
Максимальное показание вольтметра будет при величине сопротивления группы резисторов R, стремящейся к нулю. Из всех типов соединений данной группы одинаковых резисторов, минимальное сопротивление группы будет при их параллельном соединении:
R' = R/3 = 9 : 3 = 3 (Ом)
В этом случае имеем два резистора, соединенных последовательно, сопротивлением 3 Ом и 21 Ом, соответственно.
Ток в цепи: I(max) = U : (R' + Rh) = 30 : 24 = 1,25 (A)
Напряжение на нагревателе (показание вольтметра):
U(max) = I(max) · Rh = 1,25 · 21 = 26,25 (B)
---------------------
Минимальное показание вольтметра будет при величине сопротивления группы резисторов R, стремящейся к бесконечности. Из всех типов соединений данной группы одинаковых резисторов, максимальное сопротивление группы будет при их последовательном соединении:
R'' = 3R = 3·9 = 27 (Ом)
В этом случае имеем два резистора, соединенных последовательно, сопротивлением 27 Ом и 21 Ом, соответственно.
Ток в цепи: I(min) = U : (R'' + Rh) = 30 : 48 = 0,625 (A)
Напряжение на нагревателе (показание вольтметра):
U(min) = I(min) · Rh = 0,625 · 21 = 13,125 (B)
----------------------------
Минимальный интервал времени для нагрева воды будет при максимальном токе в нагревателе.
Количество теплоты, необходимое для нагрева 5 л (5 кг) воды:
Q = cm(t₂ - t₁) = 4200·5·90 = 1,89·10⁶ (Дж)
Количество теплоты, образованное при прохождении максимального тока через нагреватель (закон Джоуля-Ленца):
Учитывая 1 ч. = 3600 с, получим:
t = 57600 : 3600 = 16 (ч)
2) Сила характеризуется не только величиной (модулем) но и направлением! Поэтому она является векторной величиной
3) Сила обозначается на чертеже вектором (стрелочкой), начало которого совпадает с телом, к которому сила приложена
4) Единица измерения силы - 1 Ньютон. Человек (особенно атлет) может поднимать штанги массой более 200 кг, для чего прикладывает силу более 2000Н, так что человек может развивать силу, намного превосходящую Ньютон
5) Сила тяжести действует между абсолютно всеми телами. В результате ее действия тела всегда притягиваются друг к другу. Если со стороны второго тела на первое действует сила тяжести, она направлена от первого тела ко второму.
6) Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела
7) на 1кг действует сила тяжести равная 10Н. Силу тяжести действующую на тело легко найти, умножив массу тела в КИЛОГРАММАХ на 10 (ускорение свободного падения)
8) Разделим силу тяжести на 10 и получим 100/10 = 10 килограммов
9) Если тело нельзя считать материальной точкой, то сила тяжести действует на каждую частичку тела. Точка приложения равнодействующей всех этих маленьких сил называется центром тяжести. Если тело подвесить за его центр тяжести и отпустить, то оно не будет вращаться под действием силы тяготения.