Какое дополнительное сопротивление нужно подключить до вольтметра, рассчитанного для измерения напряжения до 12 В, если его сопротивление 1200 Ом, чтобы увеличить границу измерений вольтметра 10 раз?
Який додатковий опір треба послідовно підключити до вольтметра, розрахованого для вимірювання напруги до 12 В, якщо його опір 1200 Ом, щоб збільшити границю вимірювань вольтметра 10 разів?
1. Для определения работы, необходимо знать следующую формулу:
\(W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\), где
W - работа,
F - сила, которую необходимо применить,
d - расстояние, на котором производится работа,
\(\cos(\theta)\) - косинус угла между направлением силы и передвижения.
В данной задаче, сила F будет равна весу ведра с водой, то есть \(\text{масса} \cdot g\) (где g - ускорение свободного падения).
Мы знаем, что масса ведра с водой равна 7 кг. Тогда:
F = 7 кг \cdot 9,8 м/с² = 68,6 Н (округляем значение до десятых).
Расстояние, на котором производится работа, равно глубине колодца, то есть 12 м.
Так как в данной задаче сила направлена вверх, а перемещение также вверх, то можно считать, что угол между направлением силы и передвижения равен 0.
Тогда косинус угла будет равен 1.
Подставляем значения в формулу работы:
\(W = 68,6 Н \cdot 12 м \cdot 1 = 823,2 Дж\).
Ответ: A = 823,2 Дж (округляем до десятых).
2. Для определения потенциальной энергии, воспользуемся формулой:
\(Eпот = m \cdot g \cdot h\), где
Eпот - потенциальная энергия,
m - масса объекта,
g - ускорение свободного падения,
h - высота (разница уровней, в данном случае, глубина колодца).
Мы уже знаем массу ведра с водой (7 кг) и ускорение свободного падения (9,8 м/с²).
Высоту h также уже знаем - она равна глубине колодца, то есть 12 м.
Подставляем значения в формулу:
\(Eпот = 7 кг \cdot 9,8 м/с² \cdot 12 м = 823,2 Дж\).
Ответ: \(Eпот = 823,2 Дж\) (округляем до десятых).
Таким образом, величина работы, необходимой для вытащить ведро с водой из колодца, равна 823,2 Дж.
А потенциальная энергия, которую приобретает ведро с водой, после его вытащения из колодца, также равна 823,2 Дж.