Обмотка электромагнита и реостат включены в цепь последовательно. Общее сопротивление цепи:
R₀ = R₁ + R₂, где R₁ - сопротивление обмотки э/магнита
R₂ - сопротивление реостата
При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление уменьшается. Следовательно, общее сопротивление цепи также уменьшается.
По закону Ома, ток в цепи:
I = U/R₀, где U - напряжение на источнике тока.
Учитывая, что напряжение U постоянно, очевидно, что при уменьшении сопротивления цепи ток в ней возрастает.
Подъемная сила электромагнита выражается следующей формулой:
где F - вес удерживаемого э/магнитом груза, Н
I - сила тока в обмотке, А
w - количество витков провода в обмотке
μ = 4π·10⁻⁷ Гн/м ≈ 1,257·10⁻⁶ Гн/м (или Н/А²) - магнитная постоянная
S - площадь сечения электромагнита, м²
h - величина зазора между сердечником и куском металла, м
Как видно из формулы, зависимость подъемной силы от силы тока в обмотке прямо пропорциональная.
Следовательно, при движении ползунка реостата вправо подъемная сила электромагнита увеличится.
При движении влево, соответственно, уменьшится...))
для примера дам кусок льда массой 0.5 кг. По условию задачи лед нам дан уже при температуре плавления (0 градусов С), значит, дополнительная теплота, кроме как на плавление, нам не требуется. В ином случае, сначала нужно было бы рассчитать теплоту для достижения льдом температуры плавления.
Q=q*m, где m - масса льда в кг, а q - удельная теплота плавления льда в кДж/кг.
Удельная теплота плавления льда известна, она равна 340 кДж/кг. Тогда подставляем значения в формулу:
Q=340кДж/кг * 0,5 кг = 170 кДж
ответ: необходимо 170 кДж
Объяснение:
Дано:
m = 1 кг
t = 2 c
F = 4 Н
μ = 0,1
g = 10 м/с²
v0 = 0 м/с
s - ?
Решим задачу с энергетического подхода. Для начала запишем уравнение динамики. На тело действуют горизонтальная сила тяги F и сила трения Fтр, которые противоположны по направлению. Равнодействующая направлена туда же, куда и ускоряющая сила тяги F:
F + (-Fтр) = ma
F - Fтр = ma (1)
Выразим ускорение через кинематическую формулу скорости:
а = (v - v0)/t - учитывая, что начальная скорость равна нулю (тело покоилось), будет:
а = v/t - подставим в (1):
F - Fтр = mv/t - выразим скорость v и найдём её, учитывая, что Fтр = μmg:
v = (F - Fтр)*t/m = (F - μmg)*t/m = (4 - 0,1*1*10)*2/1 = (4 - 1)*2 = 6 м/с
Теперь применим теорему об изменении кинетической энергии, которая гласит о том, что сумма работ внешних сил, действующих на тело, равна изменению кинетической энергии тела:
S(A) = dEk = Ek2 - Ek1 (2)
Работа силы тяги и силы трения:
А(F) = F*s
А(-Fтр) = -μmg*s
Изменение кинетической энергии равно:
Ek2 - Ek1 = mv²/2 - mv0²/2 = mv²/2 - 0 = mv²/2
Тогда, согласно (2):
A(F) + A(-Fтр) = Ek2
F*s + (-μmg*s) = mv²/2
s*(F - μmg) = mv²/2
s = mv²/(2*(F - μmg)) = 1*6²/(2*(4 - 0,1*1*10)) = 36/6 = 6 м
ответ: 6 м.