Физика 30 апреля 2020 г.
Тема: «Решение задач на повторение»
1. Экспериментом было установлено, что при охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 32С выделилось 5кДж энергии. Определите температуру олова до охлаждения.
2. При полном сгорании кокса массой 10 кг выделяется 2900000 Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания кокса?
3. Определите напряжение на концах реостата, если мощность, потребляемая реостатом, равна 60 Вт. Реостат изготовлен из никелиновой проволоки длиной 12 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм в квадрате. Удельное сопротивление никелина 0,4 Омхмм2/м.
​

Дано: 
m = 100 г = 0.1 кг;
h=4R;
P - ?
Решение:
Запишем второй закон Ньютона для шарика при прохождении нижней точки траектории: N+mg+ma=0;
N - сила реакции опоры. Она противоположна по направлению и равна по модулю P: P=-N. Тогда mg+ma=-N; m(a+g)=P.

Массу шарика мы знаем, ускорение свободного падения равно 10 м/с². Остается найти центростремительное ускорение a. 
a=V²/R.

По закону сохранения механической энергии, вся потенциальная энергия, которой обладал шар в момент, когда его отпустили, перейдет в кинетическую: 
Ep=Ek;
mgh=mV²/2;
V²=2gh;
V²=8gR (т. к. h=4R по условию);
Значит a=V²/R=8gR/R=8g.

Осталось просто подставить наше найденное ускорение и посчитать)
P=m(a+g)=m(8g+g)=9mg=9*0.1*10=9 Н.
ответ: 9 Н.

Для случая перехлестывающихся витков восьмерки
***************************************************************
эдс большего витка
ЭДС1 = к*pi*R^2
эдс меньшего витка
ЭДС2 = к*pi*r^2
полное ЭДС в цепи
ЭДС=ЭДС1-ЭДС2=к*pi*(R^2-r^2)
сопротивление большего витка 2*pi*R*ro/S
сопротивление мненьшего витка 2*pi*r*ro/S
ток по кругу
I = ЭДС / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S)
разность потенциалов в точке соприкосновения
ЭДС1-I*2*pi*R*ro/S = к*pi*R^2 - к*pi*(R^2-r^2)*2*pi*R*ro/S / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S) =
= к*pi*R^2 - к*pi*(R^2-r^2)*R / ( R+r) = к*pi*(R^2*R+R^2*r - R^2*R+r^2*R / ( R+r) =
= к*pi*(R^2*r +r^2*R / ( R+r) = к*pi*R*r

для случая касающихся витков восьмерки
***************************************************************
эдс большего витка
ЭДС1 = к*pi*R^2
эдс меньшего витка
ЭДС2 = к*pi*r^2
полное ЭДС в цепи
ЭДС=ЭДС1+ЭДС2=к*pi*(R^2+r^2)
сопротивление большего витка 2*pi*R*ro/S
сопротивление мненьшего витка 2*pi*r*ro/S
ток по кругу
I = ЭДС / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S)
разность потенциалов в точке соприкосновения
ЭДС1-I*2*pi*R*ro/S = к*pi*R^2 - к*pi*(R^2+r^2)*2*pi*R*ro/S / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S) =
= к*pi*R^2 - к*pi*(R^2+r^2)*R / ( R+r) = к*pi*(R^2*R+R^2*r - R^2*R-r^2*R / ( R+r) =
= к*pi*(R^2*r -r^2*R / ( R+r) = к*pi*R*r*(R-r)/(R+r)
*************************
оба случая изображены на рисунке