Лифт массой 0.6т опускается с высоты 12 этажей (36м) в подвал здания -4 метра. Какую работу совершае - Vladimirovich1898

Ответы

Половников1964

13.02.2023

B1.
1. сопротивление проводника -- увеличится
2. сила тока -- уменьшится
3. выделяющаяся на проводнике мощность -- уменьшится
1) Формула для элекрического сопротивления:
$R = \dfrac{\rho \cdot l}{S}$
Из формулы видно, что при увеличении длины в 2 раза - сопротивление тоже увеличится в 2 раза, эти величины прямопропорциональны.
2) По закону Ома сила тока определяется как
$I = \dfrac{U}{R}$
Напряжение осталось тем же, сопротивление увеличилось, значит сила тока уменьшилась в 2 раза.
3) Мощность определяется как произведение силы тока и напряжения:
$P = I \cdot U$
Сила тока уменьшилась, значит и мощность уменьшилась (при постоянном напряжении).

В2. Q_1/Q_2
= R_2/R_1 = 2
По закону Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяющееся в проводнике с сопротивлением при прохождении через него тока за время определяется так:
$Q = I^2 \cdot R \cdot t$
Воспользуемся законом Ома ( I = U/R ), чтобы переписать закон Джоуля-Ленца через напряжение:
$Q = \dfrac{U^2}{R} t$
При параллельном соединении напряжение на каждом из резисторов одинаковое ( U_1 = U_2 ). Значит, количество выделенной теплоты будет определяться только в сопротивлением:
$\dfrac{Q_1}{Q_2} = \dfrac{U^2 \cdot t /
R_1}{U^2 \cdot t / R_2} = \dfrac{R_2}{R_1} = \dfrac{4}{2} = 2$

B3. R = r = 2 Ом
Закон Ома для полной цепи с наличием ЭДС:
$I = \dfrac{\varepsilon}{R +r}$
В первом случае имеем
$I_1 = \dfrac{\varepsilon}{R + r}$ ,
а во втором
$I_2 = \dfrac{\varepsilon}{2 R + r}$ .
Приведем каждое из этих уравнений к общему знаменателю и получим систему двух уравнений на 2 неизвестных - и :
$1) I_1 \cdot R + I_1 \cdot r = \varepsilon
\\ 2) I_2 \cdot 2\cdot R + I_2 \cdot r = \varepsilon$
Подставим известные величины из условия задачи и получим:
$\left \{ {{3R + 3r = 12} \atop {4R + 2r =
12}} \right.$
Решением являются R=2 и r = 2 .

В4. 3 А
При последовательном соединении резисторов сила тока одинакова:
$I = I_3 = I_{1,2} = 3 \; \text{A}$

В5. 1.05 мКл (!)
Решение по рисунку схемы в приложении (!).
Емкость конденсатора определяется как C = q/U_c . Отсюда, заряд конденсатора равен $q=
C\cdot U_c$ . Осталось только понять, какое напряжение U_c на конденсаторе. Из рисунка видно, что конденсатор и резистор R_1 соединены параллельно, то есть U_c = U_1 . При этом ток I_1 через резистор R_1 равен полному току цепи, который можно определить по закону Ома для полной цепи:
$I= \dfrac{\varepsilon}{R+r} =
\dfrac{\varepsilon}{R_1 + R_2 + r} = I_1$ .
Таким образом, можем найти напряжение на конденсаторе:
$U_c = U_1 = I_1 \cdot R_1 =
\dfrac{\varepsilon \cdot R_1}{R_1 + R_2 + r}$ .
Теперь можем определить заряд на конденсаторе:
$q = \dfrac{C \cdot \varepsilon \cdot
R_1}{R_1 + R_2 + r} = \dfrac{100 \cdot 10^{-6}\cdot 15\cdot 70}{70 + 20 + 10} =
1.05 \cdot 10^{-3}$ Кл = 1.05 мКл