1 в
Объяснение:
Температура однородного медного цилиндрического проводника длинной 10м в течении 57 с повысилась на 10К. Определить напряжение, которое было приложено к проводнику в это время. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь
L=10 м
t=57 c
∆T= 10 K
U- ?
РЕШЕНИЕ
Количество тепла выделенное проводником по з-ну Дж-Ленца
Q1=U^2/R *t (1)
Сопротивление проводника длиной L
R=λL/S (2)
λ-удельное электрическое сопротивление меди =0.017 Ом*мм2/м=0.017*10^-6 Ом*м
S –поперечное сечение проводника
L-длина проводника
Подставим (2) в (1)
Q1=U^2/( λL/S) *t = U^2*S*t/( λL) (3)
Количество тепла полученное проводником от работы тока
Q2=сm∆T=cVp∆T=cLSp∆T (4)
С-удельная теплоемкость меди =400 Дж/кг*К
m-масса проводника
V-объем проводника
р-плотность меди =8920 кг/м3
по условию задачи потерь тепла нет, тогда
Q1=Q2
Приравняем (3) и (4)
U^2*S*t/( λL)= cLSp∆
U^2 =1/t *( cLp∆T)*( λL)=1/t *c λ p L^2*∆T
U=√(1/t *c λ p L^2*∆T)= √(1/57*400*0.017*10^-6*8920*10^2*10) = 1 В
ответ напряжение 1 В
Закон сохранения импульса:
mV = Mv, где m - масса пули, а M = 100m - масса пули и бруска, так как они после столкновения движутся совместно (пуля попадает в брусок и застревает в нем).
Итак, имеем mV = 100mv?, m сокращается, получается V=100v =>
v = V/100 = 400/100 = 4м/c - скорость бруска после попадания в него пули.
Теперь считаем ускорение (замедление) бруска. На брусок действует сила трения F = mgμ, ускорение равно F/m, то есть:
a = F/m = (mgμ)/m = gμ = 9,8*0.1 = 0,98 м/сек^2
Путь при равноускоренном (равнозамедленном) движении вычисляется S = at^2/2, но нам неизвестно время t.
Считаем t. За время t скорость упала с 4 м/с до 0
Vк = Vo - at => at = Vo-Vk => t = (Vo-Vk)/a = (4м/с)/0,98 = 4,08 сек.
Подставляем значение времени:
S = at^2/2 = 0,98*(4,08)^2/2 = 8,16 метра.
ответ: брусок пройдет 8,16 метра после попадания в него пули.
