Дано:
L1 = L2 = L = 4 км
L3 = L/2 = 2 км
s_o, L_o - ?
См. рисунок. Получаются два прямоугольных треугольника, которые являются подобными по трём углам. Прилежащий катет большого треугольника обозначим как (L - x), а прилежащий малого - как х, тогда составим пропорцию из отношений катетов:
L/(L - x) = (L/2)/x
L/(L - x) = L/(2x) | * 2x*(L - x)
2Lx = L*(L - x) | : L
2x = L - x
3x = L
x = L/3
Теперь выразим гипотенузу каждого из треугольников. Затем сложим их: сумма будет являться перемещением:
d1² = L² + (L - x)² - квадрат гипотенузы большого треугольника => d1 = √(L² + (L - x)²)
d2² = (L/2)² + x² - квадрат гипотенузы малого треугольника => d2 = √((L/2)² + x²)
s_o = d1 + d2 = √(L² + (L - x)²) + √((L/2)² + x²)
Подставляем выражение x:
s_o = √(L² + (L - L/3)²) + √((L/2)² + (L/3)²) = √(L² + (2L/3)²) + √(L²/4 + L²/9) = √(L² + 4L²/9) + √(9L²/36 + 4L²/36) = √(9L²/9 + 4L²/9) + √(13L²/36) = √(13L²/9) + √13*L/6 = √13*L/3 + √13*L/6 = 2√13*L/6 + √13*L/6 = 3√13*L/6 = √13*L/2 = √13*4/2 = 2√13 = 7,211... = 7,2 км
Общий путь будет просто суммой всех расстояний:
L_o = L1 + L2 + L3 = 4 + 4 + 2 = 10 км
ответ: 7,2 км; 10 км.
Пусть Е = ЭДС1 = ЭДС2
r = r1 = r2 - внутреннее сопротивление источника
R - внешнее сопротивление.
При последовательном соединении
I1 (2r+R) = 2E
I1= 2E/(2r+R)
Выделяемая на R мощность
Р = I1^2* R = 4E^2*R/(2r+R )^2 = 160 (3)
или
160r^2+160rR+40R^2= E^2*R
(1)
При параллельном соединении
I2(R+r/2)= E
I2= E/(R+r/2)
Выделяемая на R мощность
Р = I2^2 * R = E^2* R/(R+r/2)^2= 160
или
40r^2+160rR+160R^2= E^2*R
(2)
Из (1) вычтем (2)
120 r^2 - 120R^2 = 0
или r = R
В третьем случае
I3(R+r) = E
I3 = E / (R+r)
Выделяемая на R мощность
P3 = I3^2*R = E^2*R / (R+r)^2
Зная что r=R
P3= E^2 / 4R
Из (3) при r=R
4E^2/9R = 160
E^2/R = 360
И
Р3 = E^2/4R = 90 Вт
