Частота колебаний 300 Гц означает, что колебание повторяется 300 раз за одну секунду. Значит, за две секунды произойдёт 2*300 = 600 периодов колебаний В каждом периоде происходит: -отклонение этой точки проволоки от центрального положения на расстояние 1мм в одну сторону, -потом возврат до центрального положения, -далее отклонение на 1 мм в другую сторону, -и возврат обратно в центральное положение.
Потом цикл колебаний повторяется. Итого, за один период колебания частица проволоки четыре раза проходит расстояние, равное амплитуде колебаний (1мм).
Значит, общий путь который проделает частица проволоки за 2 секунды будет равен: 600*4*1 = 2400 мм переведём в метры: 2400 / 1000 = 2,4 м
Полезная мощность P теплового двигателя нам известна, тогда за время T = 1 ч двигатель совершит полезную работу A, которую можно найти с помощью определения мощности: P = A / T , отсюда
A = P*T=800 Вт * 3600 с = 2,88 МДж
Полную совершенную работу A(полная) найдем с помощью закона сохранения энергии: количество теплоты Q, которое выделится при сгорании угля массой m = 0,4 кг, должно равняться полной работе A(полная):
Q = m*q=A(полная), отсюда
A(полная) = 0,4 кг * 30 МДж/кг = 12 МДж
Теперь мы можем вычислить КПД η теплового двигателя
η = (A / A(полная))*100% =(2,88 МДж / 12 МДж )*100%=0,24*100% = 24%
T - период
T =
π - число пи ( 3,14 )
l - длина маятника ( 40 см = 0,4 м )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н/кг )
v =