Точечный источник света расположен на расстоянии 0,9 м от диска. Тень от этого диска падает на экран, который располагается на расстоянии 0,3 м. Экран начинают удалять со скоростью 1,5 см/с. Через какое время площадь тени на экране увеличится в 2 раз(-а)?

Объяснение:

R1 = R/3 = 6/3 = 2 Ом

R2 = R/2 = 6/2 = 3 Ом

первый закон Кихгофа

в верхнем узле J1 - J2 +J3 = 0 (1)

второй закон Кихгофа

в левом контуре J1 (R+R1) +J2 R2 = E1 - E2; J1 = [ (E1 - E2) - J2 R2] /(R+R1) (2)

в правом контуре J3 (R+R0) +J2 R2=E3 - E2; J3= [ (E3- E2) -J2 R2] /(R+R0) (3)

подставляем [2] [3] в [1]

[ (E1 - E2) - J2 R2] /(R+R1)  - J2 + [ (E3- E2) -J2 R2] /(R+R0) = 0

подставляем значения из условия и находим ток J2

[ (12 - 6) - J2 *3] /(6+2)  - J2 + [ (9- 6) -J2 *3] /(6+2) = 0

J2 = 9/14 A = 0,643 A

J1 = [ (12 - 6) - 0.643*3] /(6+2) = 0,509 A

J3= [ (9- 6) -0.643*3] /(6+2) = 0,134 A

проверка по формуле (1)

0,509 - 0,643 +0,134 = 0

значение и направление токов определено правильно

через Амперметр идет ток J3 = 0,134 A

количество тепла в резисторе R0 за 1 мин = 60 с:

Q(R0) = J3² * R0 * t = 0.134² * 2 * 60 = 2.15472 Дж

Сила, с которой мальчик действует на поверхность льда, равна силе тяжести F = mg = 50 кг * 10 Н/кг = 500 Н

Давление p = F/S = 500 Н / 125 см² = 500 Н / 0,0125 м² = 40000 Па (считаем, что мальчик всегда касается льда только одной ступнёй)

Давление, оказываемое мальчиком на лёд, больше предельно допустимого, поэтому пройти мальчик не сможет.

Но если он будет скользить по льду (не отрывая ног от льда, равномерно распределяя вес) или стоять, то площадь станет в 2 раза больше, давление p = 20000 Па < 30000 Па, лёд его выдержит