На фотографіях показано , як змінилася температура води,
внаслідок нагрівання її електричним кип'ятильником. Визначте ККД
кип'ятильника, якщо його потужність 700 Вт. Секундомір показує час
з точністю до 0,01 с. Маса води 800 г, питома теплоємність води
4,2 кДж/кг·С.
Легко также понять, что если имеется кусок металла в сверхпроводящем состоянии и вы включите не очень сильное магнитное поле ( что будет, когда оно сильное, мы обойдем молчанием), то оно не сможет проникнуть в металл. Если бы в момент создания магнитного поля хоть какая-то его часть возросла внутри металла, то в нем появилась бы скорость изменения потока, а в результате и электрическое поле, которое в свою очередь немедленно вызвало бы электрический ток , который, по закону Ленца, был бы направлен на уменьшение потока. А раз все электроны будут двигаться совместно, то бесконечно малое электрическое поле уже вызовет достаточный ток , чтобы полностью воспротивиться наложению любого магнитного поля. Значит, если вы включите поле после того как охладили металл до сверхпроводящего состояния, внутрь оно допущено ни за что не будет.
Еще интереснее другое связанное с этим явление, экспериментально обнаруженное Мейсснером. Если имеется кусок металла при высокой температуре (т. е. обычный проводник) и в нем вы создали магнитное поле, а затем снизили температуру ниже критического уровня (когда металл становится сверхпроводником ), то поле будет вытолкнуто. Иными словами, в сверхпроводнике возникает свой собственный ток , и как раз в таком количестве, чтобы вытолкнуть поле наружу.
Причину этого можно понять из уравнений, и сейчас я объясню как. Пусть у нас имеется сплошной кусок сверхпроводящего материала (без отверстий). Тогда в любом установившемся положении дивергенция тока должна быть равна нулю, потому что ему некуда течь. Удобно будет выбрать дивергенцию А равной нулю. (Конечно, полагалось бы объяснить, отчего принятие этого соглашения не означает потери общности, но я не хочу тратить на это время.) Если взять дивергенцию от уравнения (19.18), то в итоге окажется, что лапласиан от q должен быть равен нулю. Но погодите, а как же с вариацией r? Я забыл упомянуть об одном важном пункте. В металле существует фон положительных зарядов (из-за наличия атомных ионов решетки). Если плотность заряда r однородна, то не будет ни остаточного заряда, ни электрического поля. Если бы в каком-то месте электроны и скопились, то их заряд не был бы нейтрализован и возникло бы сильнейшее отталкивание, которое растолкало бы электроны по всему металлу. Значит, в обычных обстоятельствах плотность электронного заряда в сверхпроводниках почти идеально однородна, и я вправе считать r постоянным. Далее, единственная возможность, чтобы Ñ2q было равно нулю всюду внутри сплошного куска металла,— это постоянство q. А это означает, что в J не входит член с р-импульсом.
1) Три тела одинакового объема полностью погружены в одну и туже жидкость. Первое тело стальное, второе алюминиевое, третье деревянное. На какое из них действует меньшая архимедова сила?
г) на все три тела одинаково
Сила Архимеда равна произведению плотности жидкости на объем вытесненной жидкости и на ускорение свободного падения. Так как объемы одинаковы, жидкость одна и та же, то и сила Архимеда одинакова.
2) Кран поднимает вертикально вверх на высоту 5 м груз весом 1000 Н на 10 секунд. Какую механическую мощность развивает подъемный кран во время этого подъема?
г)500 Вт
Мощность равна N=A/t работа деленное на время выполнения работы.
В нашем случае N=(F*h)/t = (1000*5)/10 = 500 Вт
3) Расход воды в реке составляет 500 кубических м/с. Какой мощностью обладает поток воды, если уровень воды поднят плотиной на 10 м?
В этом случае за секунду с высоты 10 м падает 500 кубометров воды. масса этой воды m=p*V где р=1000 кг/м^3 - плотность воды. Тогда
m= 1000*500 = 500 000 кг. Тогда сила тяжести F=mg = 500 000 кг * 10 = 5 000 000 Н. Сила тяжести совершает А=F*h = 50 000 000 Дж. Разделив эту работу на 1 секунду получаем мощность N= 5*10^7 Вт
4) По льду озера санки весом 20 Н были перемещены на 10 м. Чему равна работа силы тяжести на этом пути?
Работа А=F*s = 20 Н*10 м = 200Дж
5) Среднее давление газов на поршень в цилиндре двигателя трактора 5*10 в кубе Па, ход поршня 15,2 см, площадь 120 см в квадрате. Чему равна работа за один ход поршня?
Действующая сила равна произведению давления на площадь F=p*S =
5000 Па *1,2*10^(-2) м^2 = 60 Н. Ход поршня 0,152 м. Тогда работа
А= 60Н*0,152 м = 9 Дж
Давление мне кажется заниженным.Реально она равна примерно 5*10^5 Па. Тогда работа будет 900 Дж