Сравниваем плотности тел и жидкостей. Очевидно, что если плотность тела меньше плотности жидкости, то такое тело в данной жидкости будет плавать, если наоборот, то утонет.
жидкость ρ (плотность), кг/м³
Керосин 800
Вода 1000
Ртуть 13600
Дуб 700
Сталь 7800
У пенопласта (пенополистирола) очень большой разброс плотности, в зависимости от марки. Самая распространенная имеет значение плотности от 15 до 25 кг/м³
Таким образом:
ρ(пп) < ρ(д) < ρ(к) < ρ(в) < ρ(cт) < ρ(рт)
Следовательно, на самом верху будут располагаться два шарика - пенопластовый и дубовый, так как плотности материалов этих шаров меньше плотности керосина, причем первый будет почти лежать на поверхности керосина, а второй - почти полностью будет в керосин погружен.
Стальной шарик расположится так же, как показано на рисунке расположение шарика №3.
Для выполнения условия задачи необходимо чтобы второй шарик был не из пенопласта, а, скажем, из полиэтилена (ρ = 920 кг/м³)
Тогда на самом верху останется дубовый шарик (№1), в середине будет располагаться шарик из полиэтилена (№2), а на месте шарика №3 останется стальной.
1. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника:
I = U/R = 220 : 40 = 5,5 (A)
Количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождения по нему электрического тока (закон Джоуля-Ленца):
Q = I²RΔt, где I = 5,5 A - протекающий в спирали чайника ток
R = 40 Ом - сопротивление спирали чайника
Δt = 600 с - время протекания тока.
Тогда:
Q = 5,5² · 40 · 600 = 726000 (Дж) = 726 (кДж)
Этого количества теплоты хватит для того, чтобы нагреть 1,92 кг воды (примерная вместимость чайника) от 10°С до 100°С.
2. Сопротивление проводника:
R = ρL/S, где ρ - удельное сопротивление материала
проводника, Ом·мм²/м
L = 1000 м - длина проводника
S = 1 мм² - площадь поперечного сечения пр-ка
Тогда:
ρ = RS/L = 5,6 · 1 : 1000 = 0,0056 (Ом·мм²/м)
Материала с таким удельным сопротивлением при нормальных условиях в природе не существует. Минимальное значение принадлежит серебру ρ = 0,0155 Ом·мм²/м, что в три раза выше полученного значения.
3. При последовательном соединении двух проводников:
Ток в цепи: I = I₁ = I₂ = U₁/R₁ = U₂/R₂
Напряжения в цепи: U = U₁ + U₂
Сопротивление цепи R = R₁ + R₂
Тогда:
I = I₂ = 3,5 : 7 = 0,5 (A)
U₂ = I · R₂ = 0,5 · 480 = 240 (B)
4. Мощность электрического тока:
P = I·U, где I - сила тока в цепи, А
U = 220 B - напряжение на концах участка цепи
Тогда:
I = P/U = 3000 : 220 ≈ 13,6 (A)
k*(Δx)² / 2 = m*V² / 2
Отсюда
V² = k*(Δx)² /m
V =Δx·√ (k/m) = 0,08*√ (100/0,008) ≈ 9 м/с