1) Современная физика на этот вопрос отвечает так: Свободные электроны в проводнике хаотически распространены и направленно не перемещаются. Если к концам проводника приложить разность электрических потенциалов (подключить источник тока) , то электроны, как электрически заряженные элементарные частицы с отрицательным потенциалом, начинают упорядочено перемещаться от отрицательного полюса источника тока к положительному. При этом электроны, приобретя кинетическую энергию, сталкиваются с атомарно-молекулярной структурой проводника, увеличивая их амплитуду колебаний вокруг среднего положения. А это есть ни что иное, как тепло. Чем больше амплитуда колебаний атомов и молекул от среднего значения - тем более горячее становится вещество, в данном случае материал проводника (металлического или иного, где есть свободные электроны).
2) Закон Дж.Ленца: при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.
3)Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой Q (Дж), ток, протекающий по проводнику - I, сопротивление проводника - R и время, в течение которого ток протекал по проводнику - t, то закону Ленца - Джоуля можно придать следующее выражение: Q = I^2Rt. Так как I = U/R и R = U/I, то Q = (U2/R) t = UIt.
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
Свободные электроны в проводнике хаотически распространены и направленно не перемещаются.
Если к концам проводника приложить разность электрических потенциалов (подключить источник тока) , то электроны, как электрически заряженные элементарные частицы с отрицательным потенциалом, начинают упорядочено перемещаться от отрицательного полюса источника тока к положительному.
При этом электроны, приобретя кинетическую энергию, сталкиваются с атомарно-молекулярной структурой проводника, увеличивая их амплитуду колебаний вокруг среднего положения. А это есть ни что иное, как тепло. Чем больше амплитуда колебаний атомов и молекул от среднего значения - тем более горячее становится вещество, в данном случае материал проводника (металлического или иного, где есть свободные электроны).
2) Закон Дж.Ленца:
при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.
3)Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой Q (Дж), ток, протекающий по проводнику - I, сопротивление проводника - R и время, в течение которого ток протекал по проводнику - t, то закону Ленца - Джоуля можно придать следующее выражение:
Q = I^2Rt.
Так как I = U/R и R = U/I, то Q = (U2/R) t = UIt.
Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]
Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.