При взвешивании тела в воздухе его вес составил 19,62 Н, а при взвешивании в воде - 9,81 Н. Определить массу тела и найти действующую на тело в воде силу Архимеду. Силой Архимеда, действующей на тело в в воздухе, пренебречь.
Решение: Уменьшение веса тело в воде обусловлено действующей на него силой Архимеда. Вес тела в воде P=mg-Fa, где m - масса тела и Fa - сила Архимеда. Так как вес тела в воздухе (поскольку мы пренебрегаем действующей в воздухе силой Архимеда) равен mg, то масса тела m=19,62/9,81=2 кг. Сила Архимеда Fa=mg-P=19,62-9,81=9,81Н
Тут всё просто: Теплота (она же энергия) равна мощности "прибора" (в данном случае это первый резистор), умноженной на время работы: Q=Pt. Так как время одинаковое, то надо сравнить только мощности, когда она больше и во сколько раз. Мощность равна напряжению, приложенному к резистору, умноженному на ток, текущий через него. P=UI; Значит надо найти ток и напряжение на первом резисторе при разных видах включения. Последовательное включение: По закону Ома ток, во всех элементах будет один и тот-же и равен I=U/R, где U - напряжение в цепи, а R - общее сопротивление, которое равно R=R1+R2. => I1=U/(R1+R2). (ток, текущий через резисторы). По закону Ома, для первого резистора напряжение будет U1=I1R1, значит U1=UR1/(R1+R2); Получаем мощность первого резистора P1=U1*I1; P1=UR1/(R1+R2) * U/(R1+R2); P1=R1*(U^2)/(R1+R2)^2; P1=24*(U^2)/(24+72)^2; P1=2.6*10^-3 *U^2; Параллельное включение: Напряжение на обоих резисторах одно и то-же, поэтому второй резистор не играет никакой роли. (про него можно забыть) По закону Ома, ток в первом резисторе равен I=U/R1, отсюда его мощность равна P2=UI=U*U/R1; P2=U^2 / R1; P2=1/24 *U^2; P2=41.6 *U^2;
P2/P1=41.6/2.6=16. Видно, что при параллельном подключении мощность больше, значит и теплоты выделится больше в 16 раз.
Решение:
Уменьшение веса тело в воде обусловлено действующей на него силой Архимеда. Вес тела в воде P=mg-Fa, где m - масса тела и Fa - сила Архимеда. Так как вес тела в воздухе (поскольку мы пренебрегаем действующей в воздухе силой Архимеда) равен mg, то масса тела m=19,62/9,81=2 кг. Сила Архимеда Fa=mg-P=19,62-9,81=9,81Н
Мощность равна напряжению, приложенному к резистору, умноженному на ток, текущий через него. P=UI; Значит надо найти ток и напряжение на первом резисторе при разных видах включения.
Последовательное включение:
По закону Ома ток, во всех элементах будет один и тот-же и равен I=U/R, где U - напряжение в цепи, а R - общее сопротивление, которое равно R=R1+R2. => I1=U/(R1+R2). (ток, текущий через резисторы).
По закону Ома, для первого резистора напряжение будет U1=I1R1, значит U1=UR1/(R1+R2);
Получаем мощность первого резистора P1=U1*I1;
P1=UR1/(R1+R2) * U/(R1+R2);
P1=R1*(U^2)/(R1+R2)^2;
P1=24*(U^2)/(24+72)^2;
P1=2.6*10^-3 *U^2;
Параллельное включение: Напряжение на обоих резисторах одно и то-же, поэтому второй резистор не играет никакой роли. (про него можно забыть)
По закону Ома, ток в первом резисторе равен I=U/R1, отсюда его мощность равна P2=UI=U*U/R1;
P2=U^2 / R1;
P2=1/24 *U^2;
P2=41.6 *U^2;
P2/P1=41.6/2.6=16.
Видно, что при параллельном подключении мощность больше, значит и теплоты выделится больше в 16 раз.