При нажатии на педали спортсмен развивает момент M=2*F*D/2=F*D, где F=700 Н - сила, с которой спортсмен действует на каждую педаль, D=40 см=0,4 м - диаметр окружности. описываемой педалями. Отсюда M=700*0,4=280 Н*м. Развиваемая спортсменом мощность P=M*ω, где ω=2*π/Т - угловая частота вращения педалей. Так как полный оборот педалей спортсмен совершает за время t=2c, то период T=t=2c. Отсюда ω=2*π/2=π рад/с, и тогда P=280*π Вт≈880 Вт. Работа силы A=P*T=M*α, где α=2*π рад - угол, соответствующий одному обороту педалей. Отсюда A=280*π*2=280*2*π=560*π≈1760 Дж. ответ: P≈880 Вт, А≈1760 Дж.
6. Дано:
t=30 сек
R = 20 Ом
I =5 А
Q-?
Q=I²Rt
Q= 5А*5А*20Ом*30сек
Q=15000 Дж
7. Отражение света
8. Увеличился на 5 градусов. Угол падения равен углу отражения. Если увеличился первый, то увеличился и второй.
9.Дано
t = 10 мин (600 с)
m = 6 кг
t0 = 0 ºС
Справочные величины: по условию λ (удельная теплота плавления льда) = 334 кДж/кг (334 * 103 Дж/кг).
λ * m = N * t, откуда N = λ * m / t.
Вычисление:
N = 334 * 103 * 6 / 600 = 3340 Вт (3,34 кВт).
ответ: Нужен нагреватель мощностью 3,34 кВт.
10.
Дано:
ро=0,0175 Ом*мм^2/м
S(Cu)=3.5 мм^2
L=14.2 м
I=2.25 A
U=?
I=U/R
R=(ро)*L/S=0.0175*14.2/3.5=0.071 Ом
U=I*R=2,25*0,071=0,15975 = 0,16 В
напряжение на концах проводника = 0,16 В
11. Дано
c=4200 Дж/кг°С
V=10 л =10*10^-3 м3
p=10^3 кг/м3
N=3 кВт. мощность
t=10 минут
нагреватель дает энергию Q=P*t=3 кВт * 10 мин=3000*600=1800000 Дж
Q1=cm*dT=cVp*dT=4200*(10*10^-3)*10^3*(61-20)=1722000Дж
кпд = Q1/Q *100% = 1722000/1800000*100%=96%
ответ : 96%
Концентрация свободных электронов в металлах n примерно равна концентрации атомов, модуль заряда электрона e = 1,6 * 10^-19 Кл. Для проводника с площадью поперечного сечения S = 1 мм^2 = 10^-6 м^2 при силе тока I = 1 A скорость упорядоченного движения электронов равна
За 1 с электроны в проводнике перемещаются за счет упорядоченного движения меньше чем на 0,1 мм.
Малые значения скорости упорядоченного движения свободных зарядов в проводниках не приводят к запаздыванию зажигания электрических ламп, включения электромоторов и т. д. , так как при включении электрической цепи вдоль проводов со скоростью света распространяется электромагнитное поле. Это поле приводит в движение свободные электрические заряды почти одновременно во всем проводнике электрической цепи.
например: Электрический сигнал, посланный, например, по проводам из Москвы во Владивосток (s=8000 км) , приходит туда примерно через 0,03 с.