ответ:Максимальное натяжение нити при вращении шарика в вертикальной плоскости (при минимальном центростремительном ускорении, с которым вращение ещё возможно) равно весу шарика в нижней точке траектории.
R₁ = m(g+a) где a - центростремительное ускорение.
В верхней точке траектории при минимальной скорости, обеспечивающей круговую траекторию шарика
R₂ = 0 = m(g-a)
значит, минимальное значение центростремительного ускорения равно g
a = g
Следовательно, нить должна выдерживать натяжение, равное удвоенному весу покоящегося шарика:
R₁ = m(g+g) = 2mg = 2*0.5*10 = 10 Н
Нить должна выдерживать силу натяжения не менее H10
Дано:
U = 120 B
Q= 1 МДж = 1·10⁶ Дж
t = 1 час = 3600 с
D = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м
η = 0,32
ρ = 1,1·10⁻⁶ Ом·м - удельное сопротивление нихрома (из таблиц)
L - ?
Из формулы
Q = U²·t/R
находим сопротивление проводника:
R = U²·t/Q = 120²·3600/(1·10⁶) ≈ 52 Ом
Находим площадь сечения проводника:
S = π·D²/4 ≈ 3,14·(0,5·10⁻³)²/4 ≈ 2·10⁻⁷ м²
Из формулы:
R = ρ·L/S
находим
L = R·S / ρ = 52·2·10⁻⁷ / 1,1·10⁻⁶ ≈ 9,3 м
Но, поскольку мы рассчитали длину при КПД=100%, то реальная длина провода:
Lreal = L / η = 9,3 / 0,32 ≈ 29 м
ответ: 29 метров
