?>
1 Заземление осуществлено посредством металлического шара радиусом 3 см, зарытым глубоко в землю. Удельное сопротивление почвы в месте заземления однородно и равно 100 Ом*м. Чему равно сопротивление заземления? (ответ: прибл. 265 Ом) 2 Чему равна объёмная плотность тепловой мощности на поверхности шара заземления из первой задачи, если шар имеет потенциал 5 кВ? (ответ: 277 МДж/м3 3 Трамвай массы 22, 5 тонны идёт сначала по горизонтальному участку, а затем в гору с уклоном 0, 03 рад. В первом случае ток в двигателе равен 60 А, а во втором случае 118 А. В качестве силы сопротивления учитывать только трение качения, коэффициент которого равен 0, 01. Напряжение в линии 500 В, КПД трамвая 0, 75. Чему равны скорости трамвая в первом и втором случаях? (ответ: 10, 2 м/с; 5 м/с) 4 Какое количество тепла выделится в цепи заряда конденсатора, если ёмкость конденсатора С=6 мкФ, ЭДС источника, с которого происходит заряд, =5 кВ, а заряд конденсатора производится полный. (ответ: 75 Дж) (§6.9)
Ответы
○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c