Если шарик сплошной, то его плотность должна быть равна плотности меди. 8875 кг/м3 — плотность шарика (ну просто масса, делённая на объём), а у меди — 8900 кг/м3.
А теперь проведём простую аналогию.
Пускай V — объём шарика сплошного, а V_o — полого.
Логично, что V \ \textgreater \ V_o (объём сплошного шара больше, чем у полого).
Тогда сравним плотности:
p_i = \frac{m_i}{V_i}.
Чем меньше объём, тем больше плотность. Следовательно у полого шарика плотность больше, чем у сплошного.
Вернёмся к нашей задаче. Пускай шарик полый, тогда его плотность больше, чем плотность меди. Но у нас у шарика плотность меньше, чем у меди. Следовательно полым он быть не может.
запишем уравнение теплового обмена. в данном случае количество теплоты, выделяющееся от электроплитки, идёт на нагревание воды и кастрюли:
q=q1
распишем q:
q=(u^2/r)*t (t-время)
найдём общее сопротивление:
r=10 ом/2=5 ом
распишем количество теплоты, которое должна получить вода и кастрюля для нагрева до 100 градусов:
qв=сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)
приравняем:
(u^2/r)*t = сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)
выведем t и подставим числовые значения:
t = (cm(t1-t2)+c1m1(t1-t2))*r/u^2
t = (4200*1*80+920*0,3*80)*5/220^2 = 37 с
ответ: 37 с
1) Решение:
m2=m1(θ-t1)/t2-θ=2•20/15=8/3 кг