Сопротивление проводника R равно удельное сопротивление проводника * длина проволоки / площадь поперечного сечения. Поэтому если проволоку растянуть в два раза с специального прибора, то сопротивление уменьшится в два раза. Так происходит только в том случае, если другие показатели остаются неизменными. Если площадь поперечного сечения уменьшится, то сопротивление увеличится (у них обратно пропорциональное отношение), и наоборот.
Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие формулы:
1. Формула определения количества теплоты, переданного телом или веществом: Q = m * c * ΔT
где Q - количество теплоты, m - масса тела или вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
2. Формула определения количества теплоты, поглощенного водой: Q_вода = m_воды * c_воды * ΔT_воды
где Q_вода - количество теплоты, поглощенное водой, m_воды - масса воды, c_воды - удельная теплоемкость воды, ΔT_воды - изменение температуры воды.
Из условия задачи, у нас имеются следующие данные:
- масса тела (m) = 450 г
- начальная температура тела (T_нач) = 100 °C
- начальная температура воды и калориметра (T_нач_воды) = 23 °C
- конечная температура тела и воды (T_кон) = 30 °C
- масса воды (m_воды) = 200 г
Теперь пошагово решим задачу:
Шаг 1: Расчет количества теплоты, переданного телом или веществом (Q).
Из формулы Q = m * c * ΔT, получаем:
Q = m * c_тела * ΔT_тела
где c_тела - удельная теплоемкость исследуемого тела, ΔT_тела - изменение температуры тела.
ΔT_тела = T_кон - T_нач = 30 °C - 100 °C = -70 °C (изменение температуры тела от начальной до конечной)
Q = 450 г * c_тела * (-70 °C)
Шаг 2: Расчет количества теплоты, поглощенного водой (Q_воды).
Из формулы Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды, получаем:
Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды
где c_воды - удельная теплоемкость воды, ΔT_воды - изменение температуры воды.
ΔT_воды = T_кон - T_нач_воды = 30 °C - 23 °C = 7 °C (изменение температуры воды от начальной до конечной)
Q_воды = 200 г * c_воды * 7 °C
Шаг 3: Так как теплота, переданная телом (Q), равна теплоте, поглощенной водой (Q_воды) (по принципу сохранения энергии), то мы можем приравнять их и решить уравнение для нахождения удельной теплоемкости исследуемого тела (c_тела):
Q = Q_воды
450 г * c_тела * (-70 °C) = 200 г * c_воды * 7 °C
⇒ c_тела = (200 г * c_воды * 7 °C) / (450 г * (-70 °C))
Шаг 4: Выполним расчет:
c_тела = (200 г * c_воды * 7 °C) / (450 г * (-70 °C))
Теперь нужно округлить полученный результат до целого числа.
Итак, мы определили удельную теплоемкость вещества исследуемого тела (c_тела). Ответ округляем до целого числа и представляем в единицах Дж (джоули) на (кг * градус по Цельсию).
Чтобы определить жесткость пружины, мы можем использовать закон Гука, который гласит, что деформация пружины пропорциональна силе, действующей на неё. Формула для закона Гука выглядит следующим образом:
F = k * x
где F - сила, действующая на пружину (в нашем случае это масса тела, умноженная на ускорение свободного падения), k - жесткость пружины, x - деформация пружины.
У нас есть деформация пружины (6 см), а также масса тела (1500 г), поэтому мы можем использовать эти значения и формулу, чтобы найти жесткость пружины.
Изначально, нам нужно преобразовать массу тела из граммов в килограммы, поскольку в СИ системе измерения используется килограмм.
Масса тела = 1500 г = 1.5 кг
Теперь мы можем рассчитать силу, действующую на пружину:
F = m * g
F = 1.5 кг * 9.8 м/с²
F = 14.7 Н
Теперь мы можем использовать формулу закона Гука, чтобы найти жесткость пружины:
F = k * x
k = F / x
k = 14.7 Н / 0.06 м
k ≈ 245 Н/м
Таким образом, жесткость пружины составляет около 245 Н/м.
Объяснение:
Сопротивление проводника R равно удельное сопротивление проводника * длина проволоки / площадь поперечного сечения. Поэтому если проволоку растянуть в два раза с специального прибора, то сопротивление уменьшится в два раза. Так происходит только в том случае, если другие показатели остаются неизменными. Если площадь поперечного сечения уменьшится, то сопротивление увеличится (у них обратно пропорциональное отношение), и наоборот.