M=m₁+m₂=15 кг запишем импульсы до и после разрыва ядра на v=40 м/с осколки: m₁=5 кг Mv -импульс до разрыва ядра; v₁=160 м/с m₁v₁+m₂v₂ - сумма импульсов осколков после разрыва; m₂=10 кг применим з-н сохранения импульсов: v₂-? Mv=m₁v₁+m₂v₂ - выразим v₂, m₂v₂=(Mv-m₁v₁)/m₂; m₂=(15*40-5*160)/10=(600-800)/10= - 20 м/с. знак "-" означает, что больший осколок будет двигаться вверх.
v=40 м/с осколки:
m₁=5 кг Mv -импульс до разрыва ядра;
v₁=160 м/с m₁v₁+m₂v₂ - сумма импульсов осколков после разрыва;
m₂=10 кг применим з-н сохранения импульсов:
v₂-? Mv=m₁v₁+m₂v₂ - выразим v₂,
m₂v₂=(Mv-m₁v₁)/m₂;
m₂=(15*40-5*160)/10=(600-800)/10= - 20 м/с.
знак "-" означает, что больший осколок будет двигаться вверх.
Q1 = m*c*(t2-t1)
Масса предохранителя:
m = ρ*V
Плотность свинца:
ρ=11,3 г/см³
Объем свинцового предохранителя:
V = S*L = 1*20 = 20 мм³ = 20*10⁻³ см³ = 0,020 см³
m=11,3*0,020 = 0,226 г = 0,226*10⁻³ кг
Теплоемкость свинца:
c = 130 Дж/кг·°С
Температура плавления свинца:
t2= 327 °C
Тогда:
Q1 = 0,226*10⁻³*130*(327-27) = 8,81 Дж
Плавим свинец:
Q2 = λ+m = 0,25*10⁵*0,226*10⁻³ = 5,65 Дж
Общее количество теплоты, выделившееся при плавке предохранителя:
Q=Q1+Q2 = 8,81+5,65 = 14,46 Дж
Мощность, затраченная на плавку:
N = Q / t = 14,46/0,03 ≈ 480 Вт
Сопротивление проводов найдем из формулы:
N = U²/R
R = U² / N = 120² / 480 = 30 Ом
ответ: сопротивление проводов 30 Ом