В
Все
М
Математика
А
Английский язык
Х
Химия
Э
Экономика
П
Право
И
Информатика
У
Українська мова
Қ
Қазақ тiлi
О
ОБЖ
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
У
Українська література
М
Музыка
П
Психология
А
Алгебра
Л
Литература
Б
Биология
М
МХК
О
Окружающий мир
О
Обществознание
И
История
Г
Геометрия
Ф
Французский язык
Ф
Физика
Д
Другие предметы
Р
Русский язык
Г
География
Mary2304Cat
Mary2304Cat
12.03.2022 08:43 •  Физика

Опір нагрівання елемента електричного чайника 24ом. Визначте потужність струму що живить чайник при напрузі 220 В та роботу струму за 15 хв

Показать ответ
Ответ:
volk007volk
volk007volk
19.03.2023 04:13
Когда закручивают винт, приложенной к его головке силе противодействуют, помимо веса груза, сила трения и сила упругости. Эти силы вычитаются из приложенной к винту внешней силы, обеспечивающей вращение винта. Сила упругости может быть относительно небольшой, а, вот, сила трения весьма значительной, т.к. по сравнению с шагом винта (вертикальным перемещением головки винта при одном обороте) длина винтовой поверхности, участвующей в трении, может быть весьма значительной. Механики очень часто смазывают винтовую поверхность смазочным маслом и таким образом уменьшают потери на силу трения.
0,0(0 оценок)
Ответ:
gwetyalina1345
gwetyalina1345
06.07.2022 11:53
Однако можно допустить, что во время удара, ракетка «рвётся» и мячик проходит сквозь неё как сквозь марлю.

В случае если бы прорывание ракетки было абсолютным, т.е. в ракетке с самого начала было бы отверстие, то изменение кин. энергии ракетки было бы равно нулю (β=–1).

Если бы рвущаяся ракетка догоняла бы мячик, то потеря энергии ракетки, при этом, лежала бы в диапазоне: 0–0.189 Дж, что нас не устраивает.

А вот если бы рвущаяся ракетка шла навстречу мячику, то потеря энергии ракетки, при этом, лежала бы в :  0–0.733 Дж, что нас КАК РАЗ ПОЛНОСТЬЮ устраивает.

Чтобы всё было логично со знаками, сделаем переопределения:

M, Vo и V – масса и скорости ракетки до и после прорыва в ЛСО: они направлены вправо;

m, vo и v – масса и скорости мячика до и после прорыва в ЛСО: мячик летит на ракетку влево, и после того, как он прорывает её – он продолжает лететь влево.

Если у v – окажется отрицательное значение, то это просто скажет о том, что мячик с некоторой небольшой скоростью, но всё-таки полетит вслед за ракеткой вправо после прорыва.

u – скорость центра масс системы, которая не меняется;

V1 и V2 – скорости ракетки до и после прорыва в СЦМ: ракетка всё время движется вправо, после прорыва – её скорость падает;

v1 и v2 – скорости мячика до и после прорыва в СЦМ: мячик всё время летит влево на ракетку, после прорыва – его скорость падает;

Общий импульс:   MVo – mvo ;

Центр масс движется со скоростью u, для которой верно, что:   (M+m)u = MVo – mvo ;

u = [ MVo – mvo ]/[M+m] ;

При переходах из ЛСО в СЦМ, получаем:

V1 = Vo – u = Vo – [ MVo – mvo ]/[M+m] = m(Vo+vo)/[M+m] ;

До прорыва по закону сохр. имп. в СЦМ: MV1 = mv1 ;

v1 = [M/m] V1 ;

После прорыва с частичной потерей энергии:

MV2 = mv2 ;

v2 = [M/m] V2 ;

Т.е.:   v2/v1 = V2/V1 = β , т.е. обе скорости уменьшатся одинаково, с некоторым β-коэффициентом ( β² – коэфф. потери энергии при прорыве ракетки ) :

0 < β < 1 ;

В СЦМ при отсутствии взаимодействия (мячик проходит в отверстие) – скорости просто сохранились бы, так чтобы импульс по прежнему был бы равен нолю. Но в данном случае, скорости и ракетки и мячика уменьшатся, сохранив направления:

V2 = βV1 ;

V = u+V2 = u+βV1 ;

Потеря энергии ракетки:

∆Eк = [M/2] ( Vo² – V² ) = [M/2] ( Vo² – ( u+βV1 )² ) ;

2∆Eк/M = Vo² – ( u+βV1 )² ;

V1² β² + 2uV1 β – ( Vo² – u² – 2∆Eк/M ) = 0 ;

V1 β² + 2u β – ( Vo² – u² – 2∆Eк/M )/V1 = 0 ;

D = u² + Vo² – u² – 2∆Eк/M = Vo² – 2∆Eк/M

β = ( –u ± √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ) / V1 = [ √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – u ] / V1 ;

β = √[ Vo² – 2∆Eк/M ] / V1 – u/V1 =

= [1+M/m]/[Vo+vo] √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – [ MVo/mvo – 1 ] / [ Vo/vo + 1 ] =

= [1+M/m] √[ 1/(1+vo/Vo)² – 2∆Eк/[M(Vo+vo)²] ] – [ MVo/mvo – 1 ] / [ Vo/vo + 1 ] ;

β ≈ 21 √[ 1/(1+3/5)² – 1/[0.4*64] ] – [ 2/0.06 – 1 ] / [ 5/3 + 1 ] ≈

≈ 63/16 √10 – 12.125 ≈ 0.326 ;

всё в порядке! вариант прорыва возможен, поскольку: 0 < β < 1 ;

v2 = βv1 = ( √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – u ) v1/V1 = ( √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – u ) M/m ;

v = v2 – u = ( √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – u ) M/m – u =

= [M/m] √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – u(M+m)/m =

= [M/m] √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – [MVo–mvo]/m =

= vo + [M/m] ( √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – Vo ) ;

v = vo + [M/m] ( √[ Vo² – 2∆Eк/M ] – Vo) ≈ 3 + 20 ( √[ 25 – 1/0.4 ] – 5 ) ≈

≈ 3 + 20 ( 1.5 √10 – 5 ) ≈ 3 + 30 √10 – 100 ≈ –2.13 м/c ;

(будет направлена вправо, отставая от порванной ракетки) ;

О скорости ракетки:

∆Eк = Eкo – Eк ;

∆Eк = MVo²/2 – MV²/2 ;

V² = Vo² – 2∆Eк/M ;

V = √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ≈ √[ 25 – 1/0.4 ] ≈ 1.5 √10 ≈ 4.74 м/с (правильно, прорванная ракетка будет обгонять, только что прорвавший её и летящий позади мячик).

***

Если же составители задачи надеялись, что нужно просто посчитать изменение скорости и импульса ракетки через изменение её энергии, а потом потерянный ею импульс прибавить к импульсу мячика, то они ошиблись, поскольку тогда из ниоткуда взялась бы энергия:

Посмотрим:

V = √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ;

∆p = M(Vo–V) = M ( Vo – √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ) = m∆v ;

∆v = [M/m] ( Vo – √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ) ;

v = vo + ∆v = vo + [M/m] ( Vo – √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ) ;

v = vo + [M/m] ( Vo – √[ Vo² – 2∆Eк/M ] ) ≈
≈ 3 + 20 ( 5 – √[ 25 – 1/0.4 ] ) ≈ 3 + 20 ( 5 – 1.5√10 ) ≈ 103 – 30√10 ≈ 8.13 м/с.

При этом энергия мячика возрастает:

∆Eк = m/2 (v²–vo²) ≈ 0.01 (8.13²–3²) ≈ 0.57 Дж,     что невозможно, поскольку энергия ракетки уменьшается по условию только на 0.5 Дж, а предполагается использование законов сохранения, т.е. ракетка рассматривается, как бы на мгновение удара – оторвавшейся от руки отбивающего.

Можно, конечно «догадаться», что изменение скорости налетающего мяча нужно считать в сторону вычитания, а не в сторону сложения, вот только откуда понять, что мяч налетает на ракетку и что он её порвёт, а не отскочит – ну совершенно непонятно без глубокого анализа.

ОТВЕТ: скорость мяча :  v ≈ 2.13 м/c  ,    при этом он прорвёт ракетку и будет лететь в ту же сторону, что и ракетка, постепенно отставая от неё (скорость ракетки 4.74 м/с после прорыва).
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота