2. Проводник сделан из свинца, имеет длину 3 см и площадь поперечного сечения 0,4 мм2. (Удельное сопротивление свинца равно 2,07∙10-7 Ом∙м). Проводник включен в цепь постоянного тока напряжением 50 В. a.Запишите формулу и определите сопротивление проводника
b.Запишите формулу и определите силу тока в проводнике
m=20 т = 20 000 кг = 2*10⁴ кг
V₀=54 км/ч = 15 м/с
V =0 м/с
S=450 м
КПД = 75% или КПД = 0,75
N - ?
1) Находим кинетическую энергию трамвая:
Ek = m*V²/2 = 2*10⁴*15²/2 = 2,25*10⁶ Дж или Ek=2,25 МДж
Эта энергия будет расходоваться на торможение трамвая:
A = Ek
2) Находим "замедление" трамвая:
S = (V²-V₀²) / (2*a)
a = - V₀² / (2*S) = - 15² / (2*450) = - 0.25 м/с² (ускорение отрицательное, потому что трамвай тормозит)
3) Найдем время торможения:
a = (V-V₀) / t
t = (V-V₀) / a = (0-15) / (-0,25) = 60 с (трамвай тормозил ровно 1 минуту)
4) Запишем формулу для КПД:
КПД = A / (N*t)
Отсюда мощность электродвигателя трамвая:
N = A / (КПД*t) = 2,25*10⁶ / (0,75*60) = 50 000 Вт или 50 кВт
(Замечание: Полезно всегда оценивать полученный ответ. Заглянем в
справочник: Мощность одного двигателя трамвая 40-60 кВт. Мы получили как раз СРЕДНЕЕ значение этой мощности. Это говорит о том, что задачу мы решили ВЕРНО!)
2) hν=A+mV^2/2=hc/λ, mV^2=(hc/λ-A)*2, V^2=((hc/λ-A)*2)/m осталось из последнего выражения извлечь корень квадратный, не забудьте перевести эВ в Джоули, 1эВ=0,00036Дж у нас 4 эВ=4*0,00036=0,00144Дж, 200нм=200*10^-9м. постоянная Планка 6,62*10^-34Дж*с
3) оптическая сила линзы D=H/h=f/d, где Н -размер изображения, h- размер предмета, f- расстояние от линзы до изображения? d- расстояние от линзы до предмета, учитывая, что расстояние наилучшего зрения h=25 см=0.25 м, находим H=D*h=50*0.25=12.5м
4) красная граница фотоэффекта А=hν(min), отсюда ν(min)=A/h=4.59*0.00036/6.62*10^-34=2.5*10^34 Гц