Дано:
U0=200 В, P0=400 Вт, t1=t2, R−?
Решение задачи:
Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:
P1=P2(1)
Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:
P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)
Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:
I1=UR+2R0
Тогда мощность P1 равна:
P1=I21R0
P1=U2R0(R+2R0)2
Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:
I2=UR+0,5R0
Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:
P2=(I22)2R0=14I22R0
P2=U2R04(R+0,5R0)2
Учитывая (1), имеем:
U2R0(R+2R0)2=U2R04(R+0,5R0)2
(R+2R0)2=4(R+0,5R0)2
Раскроем скобки в обеих частях уравнения:
R2+4RR0+4R20=4R2+4RR0+R20
R2+4R20=4R2+R20
3R2=3R20
R=R0
Принимая во внимание (2), получим:
R0=U20P0
Численный ответ задачи равен:
R0=2002400=100Ом=0,1кОм
Объяснение:
Средняя скорость находится, как отношение всего пройденного пути ко времени
V = S/t;
S = 7,5 + 22,5 = 30 км
t = 10 + 20 = 30 мин = 0,5 ч
V = 30 / 0,5 = 60 км/ч
ответ: Г)
2.
Закон Гука: F = kx
где k - жесткость пружины (Н/м)
х - удлинение пружины (в метрах)
Тогда k = F/x = 4 / 0,02 = 200 Н/м
ответ: Г)
3.
Формула для периода колебаний:
ответ Г)
4.
V = 20 л = 00,2 м^3
T = 12 C = 12+273 = 285 K
M = 0.029 кг/моль
m = 2 кг
R - универсальная газовая постоянная = 8,31
P=?
Уравнение Менделеева-Клапейрона:
P*V = m*R*T/M
P = m*R*T/(M*V) = 2*8.31*285/(0.029*0.02) = 8.2 МПа
ответ: Г)
5.
Формула для КПД теплового двигателя:
n = (Q1-Q2)/Q1
где n - КПД = 0,4
Q1 - кол-во теплоты, отданое нагревателем = 5 КДЖ
Q2 - кол-во теплоты, полученное холодильником = ?
Q2 = Q1 - n*Q1 = 5 - 0.4*5 = 3 КДж
ответ: Б)
6.
Первый закон термодинамики:
Q = U + A
где Q - количество теплоты, переданное системе = 300 Дж
U - изменение внутренней энергии = ?
А - работа газа = 120 Дж
U = Q - A = 300 - 120 = 180 Дж
ответ:Б)