За 15 хв в електричному чайнику нагріли 2 кг води на 40 градусів . Сила струму в мережі 4 А, а опір спіралі електрочайника – 80 Ом. Визначте ККД електрочайника.( повне пояснення)
Хорошо, чтобы решить эту задачу, нужно использовать законы сохранения энергии и движения гармонического осциллятора. Давайте начнем.
Первым шагом я объясню, что такое математический маятник. Математический маятник - это идеализированная система, представляющая собой массу, подвешенную на нерастяжимой нити. Когда маятник отклоняется от положения равновесия и отпускается, он движется туда и обратно по гармоническому закону.
В данном задании нам дана длина маятника, которая равна 1,6 метра, время наблюдения - 2,6 минут и ускорение свободного падения - 9,8 м/с².
Для решения задачи нам нужно найти количество раз, когда кинетическая энергия маятника достигнет максимального значения за 2,6 минуты.
Чтобы найти это количество, мы должны учесть, что кинетическая энергия маятника максимальна, когда его скорость максимальна. А скорость маятника в какой-то момент времени зависит от его положения и амплитуды колебаний.
Формула для периода T математического маятника связывает длину нити L и ускорение свободного падения g и выглядит следующим образом:
T = 2π√(L/g)
Давайте найдем период для данного математического маятника, подставив значения в формулу:
T = 2π√(1,6/9,8)
T ≈ 2π√(0,163) ≈ 2π(0,404) ≈ 2,527 секунд
Теперь нам нужно найти количество периодов в 2,6 минуты. Мы знаем, что 1 минута составляет 60 секунд, поэтому 2,6 минуты составляют 2,6 х 60 = 156 секунд.
Количество периодов N можно найти, разделив общее время на период математического маятника:
N = общее время / период
N = 156 / 2,527
N ≈ 61,63
Поскольку ответ должен быть понятным школьнику, мы можем сказать, что за 2,6 минут кинетическая энергия маятника будет достигать максимального значения около 61 раза.
Надеюсь, мое объяснение полезно и понятно! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения полной механической энергии, который гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной в отсутствие внешних сил (как в данном случае силы сопротивления движению).
Для начала, нам нужно вычислить потенциальную энергию скейтера в самой верхней точке рампы. Для этого мы будем использовать формулу:
\(E_{пот} = m \cdot g \cdot h\),
где \(m\) - масса скейтера со скейтбордом, \(g\) - ускорение свободного падения (равное 10 м/с^2) и \(h\) - высота рампы.
По рисунку мы видим, что высота рампы равна 2 м, поэтому:
Теперь нам нужно вычислить кинетическую энергию скейтера в самой низкой точке рампы. Формула для этого:
\(E_{кин} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\),
где \(m\) - масса скейтера со скейтбордом и \(v\) - скорость скейтера в низшей точке рампы.
Мы знаем, что скорость движения скейтера в низшей точке равна максимальной. Чтобы вычислить эту максимальную скорость, мы можем использовать закон сохранения энергии:
\(E_{полная} = E_{пот} + E_{кин}\).
Подставим известные значения в эту формулу:
\(E_{полная} = 1560 \, \text{Дж} + E_{кин}\).
Нам нужно найти \(E_{полная}\), поэтому оставим ее неизвестной.
Теперь выразим \(E_{кин}\) через \(E_{полная}\):
\(E_{кин} = E_{полная} - 1560 \, \text{Дж}\).
Двигаясь дальше, мы записываем выражение для кинетической энергии:
\(E_{кин} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\).
Подставим выражение для \(E_{кин}\) в это уравнение:
Первым шагом я объясню, что такое математический маятник. Математический маятник - это идеализированная система, представляющая собой массу, подвешенную на нерастяжимой нити. Когда маятник отклоняется от положения равновесия и отпускается, он движется туда и обратно по гармоническому закону.
В данном задании нам дана длина маятника, которая равна 1,6 метра, время наблюдения - 2,6 минут и ускорение свободного падения - 9,8 м/с².
Для решения задачи нам нужно найти количество раз, когда кинетическая энергия маятника достигнет максимального значения за 2,6 минуты.
Чтобы найти это количество, мы должны учесть, что кинетическая энергия маятника максимальна, когда его скорость максимальна. А скорость маятника в какой-то момент времени зависит от его положения и амплитуды колебаний.
Формула для периода T математического маятника связывает длину нити L и ускорение свободного падения g и выглядит следующим образом:
T = 2π√(L/g)
Давайте найдем период для данного математического маятника, подставив значения в формулу:
T = 2π√(1,6/9,8)
T ≈ 2π√(0,163) ≈ 2π(0,404) ≈ 2,527 секунд
Теперь нам нужно найти количество периодов в 2,6 минуты. Мы знаем, что 1 минута составляет 60 секунд, поэтому 2,6 минуты составляют 2,6 х 60 = 156 секунд.
Количество периодов N можно найти, разделив общее время на период математического маятника:
N = общее время / период
N = 156 / 2,527
N ≈ 61,63
Поскольку ответ должен быть понятным школьнику, мы можем сказать, что за 2,6 минут кинетическая энергия маятника будет достигать максимального значения около 61 раза.
Надеюсь, мое объяснение полезно и понятно! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.