Велосипедист проезжает закругление моста радиусом 25 м со скоростью 15 м/с. Найти силу давления велосипедиста на велосипед, если масса велосипедиста 60 кг.
Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:
P1=P2(1)
Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:
P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)
Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:
I1=UR+2R0
Тогда мощность P1 равна:
P1=I21R0
P1=U2R0(R+2R0)2
Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:
I2=UR+0,5R0
Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:
. Потому что вольтметр измеряет напряжение, которое приложено между двумя точками на нагрузке. При последовательном с нагрузкой включении вольтметра в цепь вольтметр будет измерять падение напряжения на себе, которое будет определяться током и внутренним сопротивлением вольтметра, которое большое.
2. Сопротивление амперметра должно быть как можно меньше сопротивления нагрузки для того, чтобы на амперметре падало как можно меньшее напряжение и большая часть доходила до нагрузки. При включении амперметра параллельно нагрузке практически весь ток пойдет по малому сопротивлению амперметра и через нагрузку потечет лишь незначительная его часть.
3. При размыкании ключа его (ключа) сопротивление будет стремится к бесконечности и на ключе будет падать всё напряжение источника, при замыкании сопротивление ключа стремится к нулю и падения напряжения на ключе не будет. Поэтому показания вольтметра будут отличаться.
4. Повысить точность измерения ЭДС источника можно используя для измерения ЭДС вольтметр с как можно большим внутренним сопротивлением.
5. При КПД 50% будет в нагрузке максимальная мощность. Сопротивление нагрузки при этом должно равняться внутреннему сопротивлению источника R=r
Дано:
U0=200 В, P0=400 Вт, t1=t2, R−?
Решение задачи:
Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:
P1=P2(1)
Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:
P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)
Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:
I1=UR+2R0
Тогда мощность P1 равна:
P1=I21R0
P1=U2R0(R+2R0)2
Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:
I2=UR+0,5R0
Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:
P2=(I22)2R0=14I22R0
P2=U2R04(R+0,5R0)2
Учитывая (1), имеем:
U2R0(R+2R0)2=U2R04(R+0,5R0)2
(R+2R0)2=4(R+0,5R0)2
Раскроем скобки в обеих частях уравнения:
R2+4RR0+4R20=4R2+4RR0+R20
R2+4R20=4R2+R20
3R2=3R20
R=R0
Принимая во внимание (2), получим:
R0=U20P0
Численный ответ задачи равен:
R0=2002400=100Ом=0,1кОм
Объяснение:
2. Сопротивление амперметра должно быть как можно меньше сопротивления нагрузки для того, чтобы на амперметре падало как можно меньшее напряжение и большая часть доходила до нагрузки. При включении амперметра параллельно нагрузке практически весь ток пойдет по малому сопротивлению амперметра и через нагрузку потечет лишь незначительная его часть.
3. При размыкании ключа его (ключа) сопротивление будет стремится к бесконечности и на ключе будет падать всё напряжение источника, при замыкании сопротивление ключа стремится к нулю и падения напряжения на ключе не будет. Поэтому показания вольтметра будут отличаться.
4. Повысить точность измерения ЭДС источника можно используя для измерения ЭДС вольтметр с как можно большим внутренним сопротивлением.
5. При КПД 50% будет в нагрузке максимальная мощность. Сопротивление нагрузки при этом должно равняться внутреннему сопротивлению источника R=r