Незнайка второй раз нагревает воду в электросамоваре, подключенном к источнику постоянного напряжения U=12U=12 В. Масса воды равна m=20m=20 г, а ее удельная теплоемкость c = 4200c=4200 Дж/(кг \cdot⋅ С). Начальная температура воды T_0=20\degree CT0=20°C. Через какое время t_2t2 вода закипит? Потерями тепла пренебречь. Теперь Незнайка учитывает, что электрическое сопротивление нагревательного элемента самовара зависит от температуры TT линейно: R=R_0(1 + \alpha T)R=R0(1+αT), где R_0=10R0=10 Ом, температурный коэффициент сопротивления \alpha=0.004C^{-1}α=0.004C−1. ответ дать в минутах с точностью до десятой доли минуты
V0=20м/с
Найти:
t-?
h-?
Решение:
пишем формулу
x=x0±V0t±at²/2
Пишем уравнение проекции:
h=v0t - gt²/2
чтобы найти высоту, нужно найти время, а чтобы найти время, нужно узнать, через какое время скорость станет в 2 раза меньше. Делается это просто. Ускорение свободного падения g=10м/с² , и направление скорости противоположно ускорению свободного падения, тогда каждую секунду скорость уменьшается на значение ускорения свободного падения:
V=V0-gt
V в нашем случае равно V0/2,тогда:
V0/2=V0-gt
gt=V0/2
t=V0/2g
подставляем в наше уравнение:
h=V0V0/2g - g(V0/2g)²/2
h=V0²/2g-gV0²/8g²
h=V0²(1/2g-1/8g)
теперь подставляем наши значения:
t=20/10*2=1 секунд
h=20²(1/2*10-1/8*10)= 400(4/80-1/80)=400*3/80=400*15/400=15 метров
ответ: 1с, 15м