R₁=R₂=10 Ом
U= 220 В
m= 1 кг
t₁= 20°C
t₂=100⁰C
c=4200Дж/кгК
t-?
найдём полное сопротивление при последовательном соединении
R=R₁+R₂=20 Ом
количество теплоты, необходимое для нагревания воды
Q=cmΔt=cm(t₂-t₁)
количество теплоты, выделяемое при прохождении тока
Q=U²t/R
по условию тепловые потери отсутствуют, поэтому приравняем правые части, тогда
cm(t₂-t₁)=U²t/R, отсюда найдём время
t=cm(t₂-t₁)R/U²
t=4200*1*(100-20)*20/220²=138.84c
если нужен вывод формулы для Q=U²t/R, используем
закон Джоуля-Ленца
Q=I²Rt (1)
и закон Ома для участка цепи
I=U/R (2)
подставив (2) в (1) получим нужную формулу
1. am=F-Fтрения
am=F-kmg
F=am+kmg
F=m(a+kg)
m=25000/2,1
m=11 904 кг.
3. начальная скорость - v(0)=15 м/с
конечная скорость - v(k) = 0 м/с (так как он в самом верху остановится, прежде чем падать обратно)
ускорение свободного падения - g=10 м/с^2
Найти: время (t)
из формулы ускорения g=( v(k) - v(0) ) / t выводим
t = ( v(k) - v(0) ) / g
t = (0 м/с - 15 м/с) / (-g) (-g - ускорение свободного падения направлено против вектора ускорения камня)
t = -15 м/с / -10 м/с^2
t= 1,5 с
ответ: t=1,5 с.
4. m1 = 50 килограмм - масса мальчика, ловящего мяч;
m2 = 500 грамм - масса мяча;
v2 = 3 м/с (метров в секунду) - скорость мяча до взаимодействия с мальчиком.
Требуется определить v1 (м/с) - скорость мальчика после взаимодействия с мячом.
Переведем единицы измерения массы в систему СИ:
m2 = 500 грамм = 500 * 3-3 = 500 / 1000 = 0,5 килограмм.
Тогда, по закону сохранения импульса (количества движения), получаем:
m2 * v2 = (m1 + m2) * v1;
v1 = m2 * v2 / (m1 + m2);
v1 = 0,5 * 3 / (50 + 0,5) = 5 / 50,5 = 0,1 м/с (результат был округлен до одной десятой).
ответ: скорость мальчика после взаимодействия будет равна 0,1 м/с.