Задание 8 ( ). Рекомендации к выполнению. Качественные задачи.

Прочитайте фрагмент инструкции по эксплуатации стиральной машины и выполните задание.

Инструкция по эксплуатации стиральной машины: общие рекомендации

Пользователям следует соблюдать несложные правила:

Отсортируйте бельё до того, как будете закладывать его в барабан. Белое стирайте отдельно от цветного, важно также учитывать стойкость красок, тип материала, наличие в изделии элементов, которые слабо закреплены и могут оторваться.
Просмотрите вещи, обращая внимание на спецсимволы – они не ошибиться с выбором программы.
Инструкция по использованию стиральной машины строга – нельзя допускать, чтобы в барабан попадали острые предметы, такие, как булавка, которая своим острием может сильно повредить механизм.
Если на одежде стразы, то лучше её стирать в мешке для стирки.
Хорошую балансировку барабана обеспечивает загрузка в барабан крупных вещей вместе с мелкими.
Используйте порошки, предназначенные для машинной стирки, насыпайте и заливайте моющие средства правильно.
Для стирки без подогрева нужно в 2 раза меньше порошка: если его насыпать больше, он не растворится.

Как объяснить с точки зрения физики первый пункт инструкции?

1. Налей в мензурку воды и измерь ее начальный объем в см3, переведи в м3.

2.Насыпь в пробирку песка столько, чтобы она плавала в мензурке с водой в вертикальном положении, а часть ее была над водой.

3.Определи объем воды V, вытесненной пробиркой. Для этого определи конечный объем V1 воды и пробирки, вычисли: Vв = V1 – V0.

4.Вычисли выталкивающую силу FA, которая действует на пробирку, используя формулу: FA =  

ж

∙ g ∙ Vт.

5.Вынув пробирку из мензурки, оботри ее фильтровальной бумагой, чтобы она была сухой.

6.С весов измерь массу пробирки с песком.

7.Вычисли вес пробирки с песком.

8.Полученные значения FA и Р запиши в таблицу.

9.Сделай выводы по работе.

Объяснение:

Дано:

S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?

Решение задачи:

Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.

Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:

С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:

j=neυ

Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.

При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:

n=N0V0

Тогда:

j=N0V0eυ(2)

Приравняем (1) и (2):

N0eυV0=IS

υ=IV0N0eS

Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:

υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с

ответ: 9,38 мкм/с.