Важіль знаходиться в рівновазі під дією двох сил: 10 H і 5 H. Знайти довжину важеля , якщо плече більшої сили 4 см.

ДАНО

T1=10 C

T2=100 C

m1=1.2 кг

m2=0.03m1 (3%)

L=2.3*10^6 Дж/кг

C=4200 Дж/кг*С

P=800 Вт -мощность плитки

КПД=65%(0.65)

t -?

РЕШЕНИЕ

полезная мощность

Pn=Q/t

время нагревания

t=Q/Pn (1)

количество тепла  на нагревание

Q1=Cm1(T2-T1)

количество тепла на испарение

Q2=Lm2=L*0.03m1

общее количество

Q=Q1+Q2= Cm1(T2-T1)+L*0.03m1=m1(C(T2-T1)+L*0.03)  (2)

полезная мощность

Pn=P*КПД  (3)

подставим   (2) и (3)  в   (1)

t=Q/Pn =m1(C(T2-T1)+L*0.03) /( P*КПД) <подставим данные  их условия

t=1.2(4200(100-10)+2.3*10^6*0.03) /( 800*0.65)=1031.5c =17.2 мин = 0.26 ч

ОТВЕТ 1031.5c =17.2 мин = 0.26 ч

**  на выбор

q = 5*10^-4cos(10^3πt), С= 10 пФ = 10*10^-12 Ф.
1.Найдите:
А) Амплитуду колебаний заряда.
В общем виде уравнение колебаний заряда  q=qm*cos(ωt). Cопоставляя получаем qm=5*10^-4 Кл.
Б) Период. ω= 10^3π. Из ω = 2π/T, T=2π/ω=2π/(10^3π)=2*10^-3 c.
В) Частоту. Из υ=1/T, υ=1/(2*10^-3) =0,5*10^3 Гц= 500 Гц.
Г) Циклическую частоту. ω= 10^3π Гц= 3140 Гц.

 2. Запишите уравнения зависимости напряжения на конденсаторе от времени:     
Из формулы емкости конденсатора  С=q/U имеем
 u(t) = q(t)/C = 
(5*10^-4cos(10^3πt))/(10*10^-12) = 0,5*10^8 cos(10^3πt):

и силы тока в контуре от времени: в общем виде i(t) =q(t) '=Imcos(ωt+π/2) - ток опережает колебания напряжения на конденсаторе на π/2, Im=ω*qm; Im=10^3π*5*10^-4=1,57 A.
Значит i(t) =1,57cos(10^3πt+π/2).