Самым Федя взял стрелочный вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения не более 5 В,
и решил увеличить его предел измерений до 20 в. Для этого Федя припаял к одному из
Выходов вольтметра дополнительный резистор и переградуировал шкалу прибора, получив
тем
вольтметр с увеличенным внутренним сопротивлением и расширенным
диапазоном измерений. То есть, когда вольтметр по старой шкале показывал значение
напряжения 5 В, на новой шкале стрелка указывала на деление в 20 В.
1) Если напряжение на последовательно соединённых вольтметре и дополнительном
резисторе составляет 20 В, а напряжение на вольтметре составляет 5 В, то чему равно
напряжение на резисторе?
2) Если считать, что внутреннее сопротивление вольтметра составляет 3 кОм, то чему равно
сопротивление дополнительного резистора, который Федя припаял к вольтметру?
3) Точность изготовления резисторов на заводе составляет + 5 %. В каком диапазоне может
лежать суммарная величина напряжения на резисторе и вольтметре, если вольтметр
по старой шкале показывает 3 В? Считайте показания вольтметра по старой шкале точными.
Напишите полное решение этой задачи.
Дано: СИ: Решение:
золото 1) Нагреем золото:
m=50г 0,05кг Q1=cmΔt
t1=14°C Q1=130*0.05*(1064-14)=6825Дж
tп=1064°C 2) Расплавим золото:
с=130Дж/(кг*°C) Q2=λm
λ=12680Дж/кг Q2=12680*0.05=634Дж
Q-? 3) Общая теплота:
Q=Q1+Q2
Q=6825+634=7459Дж
ответ: Q=7459Дж
Согласно теореме о мгновенном центре скоростей (далее по тексту МЦС), у любого движущегося твердого тела есть такая точка, скорость которой в данный момент времени равна нулю. Движение тела, в данный момент, может быть представлено как поворот тела относительно этой точки. Местоположение этой точки легко найти, достаточно провести перпендикуляры к каким-нибудь двум неколлинеарным векторам скоростей, точка их пересечения и будет МЦС. В нашем случае, уже известно направление скорости , проводим к ней перпендикуляр АО, МЦС лежит где-то на нем. Далее, нам известно, что скорость точки С равна скорости точки А по модулю, здесь стоит вспомнить следующее соотношение из механики твердого тела
V=wr
где v – скорость данной точки
ω - угловая скорость вращения тела относительно МЦС
R – расстояние от МЦС до данной точки.
С учетом этого, становится ясно, что точка С должна лежать на таком же расстоянии от МЦС, что и точка А, ведь их скорости равны. Исходя из этих соображений, МЦС будет равноудален от точек А и С и совпадет с точкой О, как показано на рисунке. Вся фигура вращается относительно этой точки. Совершенно очевидно, что точка фигуры, лежащая на наименьшем расстоянии от точки О будет обладать и наименьшей скоростью (точка D), а точка лежащая дальше всего – наибольшей (точка В). Дальше просто расчеты.
Обозначим сторону треугольника за а, а угловую скорость вращения относительно МЦC за ω. Найдем длины отрезков OD и OB из геометрических соображений
Скорость в точке D (минимальная)
Скорость в точке B (максимальная
.