До кінця стержня завдовжки 10 см і масою 10 кг підвісимо вантажі 40 і 10 кг . де необхідно встановити стержень щоб він перебував у рівновазі?

L1/L2=m2/m1

40/10=L1/L2

4L1=L2

8L1=2L2

Отже, L1=8см, L2=2см

запишем уравнение теплового обмена. в данном случае количество теплоты, выделяющееся от электроплитки, идёт на нагревание воды и кастрюли:

q=q1

распишем q:

q=(u^2/r)*t (t-время)

найдём общее сопротивление:

r=10 ом/2=5 ом

распишем количество теплоты, которое должна получить вода и кастрюля для нагрева до 100 градусов:

qв=сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)

приравняем:

(u^2/r)*t = сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)

выведем t и подставим числовые значения:

t = (cm(t1-t2)+c1m1(t1-t2))*r/u^2

t = (4200*1*80+920*0,3*80)*5/220^2 = 37 с

ответ: 37 с

Количество теплоты, выделяемое при прохождении электрического тока вычисляется по формуле

Q = U²·t/R

Напряжение U в сети и при параллельном, и при последовательном соединении одинаково.

Пусть Q₁ =U²·t₁/R₁ - количество теплоты, выделяемое при параллельном соединении,

Q₂ =U²·t₂/R₂ - количество теплоты, выделяемое при последовательном соединении.

При параллельном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₁ = R·R/(R + R) = 0,5R

При последовательном соединении одинаковых спиралей, каждая из которых имеет сопротивление R, сопротивление цепи равно R₂ = R + R = 2R

По условию  количества теплоты должны быть одинаковы

U²·t₁/R₁ = U²·t₂/R₂

или

t₁/R₁ = t₂/R₂

подствим R₁ и R₂

t₁/0,5R = t₂/2R

t₁ = 4t₂

Получилось, что при последовательном соединении время нагрева в 4 раза больше, чем при параллельном.

Из условия не ясно, при каком соединении время равно 20минутам.

Пусть t₁  = 20мин, тогда t₂ = 5мин,

если же t₂  = 20мин, тогда t₁ = 80мин

ответ: 1)если время нагревания при последовательном соединении равно 20мин, то время нагревания при параллельном соединении рано 80мин = 1час20мин.

2) если время нагревания при параллельном соединении равно 20мин, то время нагревания при последовательном соединении рано 5мин.