Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока вычисляется по формуле
Q = U²·t/R
Напряжение U в сети и при параллельном, и при последовательном соединении одинаково.
Пусть Q₁ =U²·t₁/R₁ - количество теплоты, выделяемое при параллельном соединении,
Q₂ =U²·t₂/R₂ - количество теплоты, выделяемое при последовательном соединении.
При параллельном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₁ = R·R/(R + R) = 0,5R
При последовательном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₂ = R + R = 2R
По условию количества теплоты должны быть одинаковы
U²·t₁/R₁ = U²·t₂/R₂
или
t₁/R₁ = t₂/R₂
подствим R₁ и R₂
t₁/0,5R = t₂/2R
t₁ = 4t₂
Получилось, что при последовательном соединении время нагрева в 4 раза больше, чем при параллельном.
Из условия не ясно, при каком соединении время равно 20минутам.
Пусть t₁ = 20мин, тогда t₂ = 5мин,
если же t₂ = 20мин, тогда t₁ = 80мин
ответ: 1)если время нагревания при последовательном соединении равно 20мин, то время нагревания при параллельном соединении рано 80мин = 1час20мин.
2) если время нагревания при параллельном соединении равно 20мин, то время нагревания при последовательном соединении рано 5мин.
340 Н.
На рис.А показан неподвижный блок, который не дает выигрыша в силе или расстоянии. Единственное его достоинство, - перенаправление действующей силы в более удобном направлении, когда тянущий груз человек может использовать для подъема груза вес собственного тела, а не вытягивать 70-килограммовый груз вверх практически "на руках".
Единственный недостаток такого блока: невозможность поднять груз, массой больше, чем масса человека, который его тянет.
На рис.Б показан подвижный блок, дающий двукратный выигрыш в силе и двукратный же проигрыш в расстоянии. То есть, для подъема груза на высоту 1 м необходимо выбрать 2 метра веревки, но усилие при этом нужно будет приложить в 2 раза меньшее, то есть 340 Н.
R=ро*l/S
l1=2.5*l2
S=pi*d^2/4
d1=2*d2
R1=ро*2.5*l2/(pi*(2*d2)^2/4)
R2=ро*l2/(pi*d2^2/4)
R1/R2=(ро*2.5*l2/(pi*(2*d2)^2/4))/(ро*l2/(pi*d2^2/4))=
=2.5/((2*d2)^2)/(1/(d2^2))=2.5/((2*d2)^2)/(1/(d2^2))=2.5/4=0,625
R1/R2=0,625
R2=R1/0.625=1.6*R1
R2 в 1,6 рази більший за R1
( ^2 - квадрат )