3. Для садоводства садовник использовал специальное устройство, состоящее из закрытого контейнера, ручного насоса и насадки. В 6-литровый контейнер он налил 4 л жидкости и всасывал воздух до 2 × 10 ^ 5 Па. Предполагая температуру воздуха 20 ° C, определите массу воздуха при 29 * 10^-3 kg/m^3 следующим образом: (a)сколько массы воздуха в контейнере; (б) сколько литров жидкости осталось в контейнере, когда давление воздуха в нем достигло атмосферного давления; (c) должен ли садовник все еще рисовать на воздухе, чтобы распылить всю жидкость
Расчет производится для схемы, изображенной на приложенном рисунке. При этом сила тока в неразветвленной части цепи принимается равной 6 А (в соответствии с рисунком).
Лампа Л1 и R1 соединены последовательно, значит эквивалентное им сопротивление
R11 = Rл1+R1 = 10+5 = 15 Ом,
где Rл1 – сопротивление нити лампы.
Тогда сопротивление, эквивалентное R2 и R3, также соединенным последовательно:
R23 = R2+R3 = 6+4 = 10 Ом,
а полное сопротивление цепи
R = (1/R11+1/R23)^-1 = (1/15+1/10)^-1 = 6 Ом.
По закону Ома найдем падение напряжения на нагрузке R:
U = I*R = 6*6 = 36 В,
где I – сила тока в цепи.
Так же по закону Ома найдем силу тока через лампу и R1:
I1 = U/R11 = 35/15 = 2,4 А.
Теперь определить мощность, потребляемую лампой, не составляет труда:
P = I^2*Rл = 2,4^2*10 = 57,6 Вт
Частота колебаний обратно пропорциональна периоду колебаний.
Общее уравнение гармонических колебаний
A = A(max)*sin(2(пи)*T + (фи))
где
A(max) - Амплитуда( максимальное значение отклонения)
Т - период колебания
(фи) начальная фаза колебания (относительное отклонение маятника, отклонение пружины от точки равновесия применительно к механическим моделям колебательных движений)
Приведем наличное отображение (уравнение в задаче) к каноническому виду
A(max) = 5
cos x = sin (x+ (pi)/2) = sin ((pi)/2*t/t(0) +(pi)/2) = sin((pi)/2*(t/t(0) +1)) или
2*(pi)*T = (pi)*t/2*t(0)
T = t*t(0)/4 откуда частота равна
f = 1/T = t*t(0)/4 = 0,25 Гц