«Умный» чайник устроен таким образом, что может поддерживать температуру находящейся в нём воды в определённом диапазоне от t1 до t2. Вначале он включается на некоторое время, требуемое для нагревания воды до температуры t2, а потом отключается до тех пор, пока вода не остынет до температуры t1. После этого циклы нагревания и остывания регулярно повторяются с некоторым постоянным периодом. Мощность нагревательного элемента чайника постоянная. Пусть некоторую порцию воды налили в такой «умный» чайник. Оказалось, что в тёплом доме в течение α1 =1/4 доли периода чайник включён, а остальное время выключен. Если же вынести этот чайник на холодную улицу, то нагревательный элемент будет включён в течение α2 =1/3 доли периода. Мощности теплоотдачи в каждом из этих двух случаев можно считать постоянными.
Найдите отношение мощностей теплоотдачи во втором и в первом случаях.
ответ округлите до десятых долей.
Відповідь:
За даними видання BBC News, на цей момент айсберг А-68 рухається в сторону британського острова Південна Георгія і скоро може з ним зіткнутися. На думку вчених, він може стати причиною загибелі місцевих пінгвінів і тюленів. Але небезпечно не саме зіткнення, а його наслідки. Величезний айсберг здатний перекрити звичні шляхи для пошуку їжі та тварини не зможуть годувати своїх дитинчат. В кінцевому підсумку це може призвести до зниження популяції тварин. Крім пінгвінів на острові Південна Георгія регулярно мешкає близько 23 вчених. У великій небезпеці знаходяться і морські тварини. Рухомий айсберг може їх розчавити. Загалом, крижана брила здатна завдати подвійного удару і зруйнувати цілу екосистему. Дослідники сподіваються, що після зникнення айсберга тварини зможуть відновити колишнє життя. Але айсберг може розтанути тільки через 10 років, а скільки часу тваринам потрібно для відновлення популяції — взагалі невідомо. За настільки великий проміжок часу збиток може бути завдано не тільки екосистемі острова, але і її економіці.
Пояснення:
B1.
1. сопротивление проводника -- увеличится
2. сила тока -- уменьшится
3. выделяющаяся на проводнике мощность -- уменьшится
1) Формула для элекрического сопротивления:
Из формулы видно, что при увеличении длины в 2 раза - сопротивление тоже увеличится в 2 раза, эти величины прямопропорциональны.
2) По закону Ома сила тока определяется как
Напряжение осталось тем же, сопротивление увеличилось, значит сила тока уменьшилась в 2 раза.
3) Мощность определяется как произведение силы тока и напряжения:
Сила тока уменьшилась, значит и мощность уменьшилась (при постоянном напряжении).
В2.
По закону Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяющееся в проводнике с сопротивлением при прохождении через него тока за время определяется так:
Воспользуемся законом Ома (), чтобы переписать закон Джоуля-Ленца через напряжение:
При параллельном соединении напряжение на каждом из резисторов одинаковое (). Значит, количество выделенной теплоты будет определяться только в сопротивлением:
B3. Ом
Закон Ома для полной цепи с наличием ЭДС:
В первом случае имеем
,
а во втором
.
Приведем каждое из этих уравнений к общему знаменателю и получим систему двух уравнений на 2 неизвестных - и :
Подставим известные величины из условия задачи и получим:
Решением являются и .
В4. 3 А
При последовательном соединении резисторов сила тока одинакова:
В5. 1.05 мКл (!)
Решение по рисунку схемы в приложении (!).
Емкость конденсатора определяется как . Отсюда, заряд конденсатора равен . Осталось только понять, какое напряжение на конденсаторе. Из рисунка видно, что конденсатор и резистор соединены параллельно, то есть . При этом ток через резистор равен полному току цепи, который можно определить по закону Ома для полной цепи:
.
Таким образом, можем найти напряжение на конденсаторе:
.
Теперь можем определить заряд на конденсаторе:
Кл = 1.05 мКл