Електронагрівальні прилади перетворюють електричну енергію у теплову. Для цього перетворення використовують дроти з матеріалів які мают опір, зазвичай це ніхром або фехраль. Нагрівальні елементи отримують шляхом використання проволоки, яка зкручена у пружину.
Нагрівальні елементи розміщуються у жаростійкому матеріалі або підвішуються на спеціальні кріплення.
Коротке замикання - це вид роботи електричного обладнання, яке виникає при зменшенні опору до значень близких до 0 Ом.
У більшості випадків електричне замикання є аварійним режимом роботи, що призводить до виникнення несправності обладнання, пожежі через значне нагрівання струмоведучих частин великим струмом.
Коротке замикання є нормальним режимом роботи для вимірювальних трансформаторів струму.
Запобіжник - це прилад, який призначений для швидкого відключення електрообладнання у випадку короткого замикання чи значного перевантаження за струмом.
Запобіжник являє собою проволоку певного перерізу яка плавиться і розриває електричний контакт якщо струм значно перевищує номінальне значення плавкої вставки.
Конструкція вставки буває різна. На електричних підстанціях, де значні струми близько 600А, вставка являє собою набір пластин, які мають невелику площу з'єднання.
За невеликих номінальних струмів конструкція плавкої вставки спрощується і являє собою просто відрізок мідної проволоки.
В момент спрацювання запобіжника може виникнути електрична дуга. Для запобінання ії появі і швидкого згасання використовуют пісок.
Корпус запобіжника виготовляють найчастіше з скла або фарфору.
Скло використовують термостійке, яке у випадку великого тиску всередині розриває на пил. Це робиться з метою безпеки, захисту від поранень людей частинками скла, які можуть перебувати поруч.
Задачу можно решить энергетическим подходом, а можно и через кинематику. Приведу оба варианта.
Пуля сталкивается с покоящимся бруском, приводя его в движение со скоростью V1. Закон сохранения импульса в момент вылета пули из бруска:
m*V1 + m0*υ1 = m0*υ0 - выражаем скорость V1:
m*V1 = m0*υ0 - m0*υ1 = m0*(υ0 - υ1)
V1 = m0*(υ0 - υ1) : m = (m0/m)*(υ0 - υ1)
Дальше - два пути решения:
1) энергетический подход
Предполагается, что на брусок не действуют силы трения и силы сопротивления воздуха. Механическая энергия бруска в момент падения на землю равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
E = Ep2 + Ek2
Но т.к. потенциальная равна нулю, то механическая энергия равна кинетической:
Е = 0 + Ek2 = Ek2
В начальный момент падения механическая энергия бруска должна быть такой же, как и в момент падения на землю:
E = Ep1 + Ek1
Теперь приравняем оба выражения, подставим вместо V1 выражение из уравнения закона сохранения импульса и выразим H:
Брусок летит вниз не прямо, а по параболе, его движение при этом является движением тела, брошенного горизонтально. Такое движение можно разбить на две составляющие: горизонтальную (по оси Х) и вертикальную (по оси Y). По горизонтали брусок движется с постоянной скоростью V1 и проходит путь, равный:
Sx = Vx*t, где Vx = V1
По вертикали движение бруска неравномерное, с ускорением. Движение - свободное падение:
Sy = gt²/2
Скорость в начале падения равна нулю:
V0y = 0 => Vy = V0y + gt = 0 + gt = gt
Vy = gt - выразим время:
t = Vy/g - и подставим его в формулу вертикального перемещения:
Sy = gt²/2 = (g/2)*(Vy/g)² = Vy²/(2g)
Чтобы выразить Vy, надо понимать, что в момент падения на землю брусок имеет скорость V2, направленную под каким-то углом к земной поверхности. Эту скорость образуют составляющие Vx и Vy. А все три скорости образуют прямоугольный треугольник, из которого можно узнать любую его сторону, если известны две другие, но неизвестен угол. Скорость V2 - это гипотенуза, а скорость Vx = V1 и скорость Vy - это катеты. По правилу Пифагора:
Теперь это можно подставить в формулу для вертикального перемещения, которое и будет равняться высоте крыши:
H = Sy = Vy²/(2g) = (V2² - ((m0/m)*(υ0 - υ1))²) / (2g) = (m²*V2² - m0²*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²)) / (m²*2g) - пришли к тому же самому уравнению, что и в первом решении.
Объяснение:
Електронагрівальні прилади перетворюють електричну енергію у теплову. Для цього перетворення використовують дроти з матеріалів які мают опір, зазвичай це ніхром або фехраль. Нагрівальні елементи отримують шляхом використання проволоки, яка зкручена у пружину.
Нагрівальні елементи розміщуються у жаростійкому матеріалі або підвішуються на спеціальні кріплення.
Коротке замикання - це вид роботи електричного обладнання, яке виникає при зменшенні опору до значень близких до 0 Ом.
У більшості випадків електричне замикання є аварійним режимом роботи, що призводить до виникнення несправності обладнання, пожежі через значне нагрівання струмоведучих частин великим струмом.
Коротке замикання є нормальним режимом роботи для вимірювальних трансформаторів струму.
Запобіжник - це прилад, який призначений для швидкого відключення електрообладнання у випадку короткого замикання чи значного перевантаження за струмом.
Запобіжник являє собою проволоку певного перерізу яка плавиться і розриває електричний контакт якщо струм значно перевищує номінальне значення плавкої вставки.
Конструкція вставки буває різна. На електричних підстанціях, де значні струми близько 600А, вставка являє собою набір пластин, які мають невелику площу з'єднання.
За невеликих номінальних струмів конструкція плавкої вставки спрощується і являє собою просто відрізок мідної проволоки.
В момент спрацювання запобіжника може виникнути електрична дуга. Для запобінання ії появі і швидкого згасання використовуют пісок.
Корпус запобіжника виготовляють найчастіше з скла або фарфору.
Скло використовують термостійке, яке у випадку великого тиску всередині розриває на пил. Це робиться з метою безпеки, захисту від поранень людей частинками скла, які можуть перебувати поруч.
Дано:
m = 0,5 кг
m0 = 15 г = 0,015 кг
υ0 = 400 м/с
υ1 = 200 м/с
V2 = 14 м/с
g = 10 м/с²
H - ?
Задачу можно решить энергетическим подходом, а можно и через кинематику. Приведу оба варианта.
Пуля сталкивается с покоящимся бруском, приводя его в движение со скоростью V1. Закон сохранения импульса в момент вылета пули из бруска:
m*V1 + m0*υ1 = m0*υ0 - выражаем скорость V1:
m*V1 = m0*υ0 - m0*υ1 = m0*(υ0 - υ1)
V1 = m0*(υ0 - υ1) : m = (m0/m)*(υ0 - υ1)
Дальше - два пути решения:
1) энергетический подход
Предполагается, что на брусок не действуют силы трения и силы сопротивления воздуха. Механическая энергия бруска в момент падения на землю равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
E = Ep2 + Ek2
Но т.к. потенциальная равна нулю, то механическая энергия равна кинетической:
Е = 0 + Ek2 = Ek2
В начальный момент падения механическая энергия бруска должна быть такой же, как и в момент падения на землю:
E = Ep1 + Ek1
Теперь приравняем оба выражения, подставим вместо V1 выражение из уравнения закона сохранения импульса и выразим H:
Ek2 = Ep1 + Ek1
mV2²/2 = mgH + mV1²/2 | *(2/m)
V2² = 2gH + ((m0/m)*(υ0 - υ1))²
V2² = 2gH + (m0²/m²)*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²)
2gH = V2² - (m0²/m²)*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²) = (m²*V2² - m0²*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²))/m²
H = (m²*V2² - m0²*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²)) / (m²*2g) = (0,5²*14² - 0,015*0,015*(400² - 2*400*200 + 200²)) / (0,5²*2*10) = 8 м
2) через кинематику
Брусок летит вниз не прямо, а по параболе, его движение при этом является движением тела, брошенного горизонтально. Такое движение можно разбить на две составляющие: горизонтальную (по оси Х) и вертикальную (по оси Y). По горизонтали брусок движется с постоянной скоростью V1 и проходит путь, равный:
Sx = Vx*t, где Vx = V1
По вертикали движение бруска неравномерное, с ускорением. Движение - свободное падение:
Sy = gt²/2
Скорость в начале падения равна нулю:
V0y = 0 => Vy = V0y + gt = 0 + gt = gt
Vy = gt - выразим время:
t = Vy/g - и подставим его в формулу вертикального перемещения:
Sy = gt²/2 = (g/2)*(Vy/g)² = Vy²/(2g)
Чтобы выразить Vy, надо понимать, что в момент падения на землю брусок имеет скорость V2, направленную под каким-то углом к земной поверхности. Эту скорость образуют составляющие Vx и Vy. А все три скорости образуют прямоугольный треугольник, из которого можно узнать любую его сторону, если известны две другие, но неизвестен угол. Скорость V2 - это гипотенуза, а скорость Vx = V1 и скорость Vy - это катеты. По правилу Пифагора:
a² = c² - b² => Vy² = V2² - Vx² = V2² - V1² = V2² - ((m0/m)*(υ0 - υ1))²
Теперь это можно подставить в формулу для вертикального перемещения, которое и будет равняться высоте крыши:
H = Sy = Vy²/(2g) = (V2² - ((m0/m)*(υ0 - υ1))²) / (2g) = (m²*V2² - m0²*(υ0² - 2υ0*υ1 + υ1²)) / (m²*2g) - пришли к тому же самому уравнению, что и в первом решении.
ответ: 8 м.