Ядро масою 15 кг, яке летить в горизонтальному напрямку зі швидкістю 20 м/с, розірвалося на 2 частини. Швидкість меншого уламка масою 5 кг дорівнює 90 м/с і направлена перпендикулярно швидкості ядра до вибуху. Визначити швидкість і напрям руху більшого уламка.

Объяснение:

Дано:

I = 8 А

r = 1 Ом

R - ?

U - ?

U₂ - ?

I₂ - ?

А - ?

a) Найдем сопротивление цепи.

Сопротивление параллельного участка:

R₁ = r·3r / (r + 3r) = 0,75·r = 0,75 Ом

Сопротивление последовательного участка:

R₂ = r + r + r + 0,75r = 3,75·r = 3,75 Ом

б)

Напряжение:

U = I·R = 8·3,75 =  30 В

в)

Рассчитаем напряжение на параллельном участке.

Напряжение на последовательном участке:

U₁ = R₁·I = (r+r+r)·I = 3·8 = 24 В

Значит, на параллельной ветви:

U₂ = U - U₁ = 30 - 24 = 6 В

г)

Амперметр показывает:

I₂ = U₂/ r = 6 / 1 = 6 А

д)

Работа тока:

A = U*I*t = 30·8·300 =  72 000 Дж

R=l*p/S где R сопротивление, l длина провода S площадь сечения и p
Удельное сопротивление алюминия

R₁=2,8*10^-8 Ом*м*500м/140мм²=0,028Ом*мм²/м*500м/140мм²=0,1 Ом 
R₁=0,1 Ом  каждый провод

P=I²R₂
R₂=P/I²=4,5*10³ Вт/(100А)²=4500Вт/10000A²=0,45 Ом сопротивление нагревателя

При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.
Значит R=R₁+R₂+R₁=0,1Ом+0.45ОМ+0,1Ом=0,65 Ом

U₀ на источнике можно считать U₀=IR=100A*0,65Ом=65В
U₁ на нагревателе можно считать U₁=P/I=4500Вт/100A=45В

За единицу времени t=1с на нагревателе энергия будет равна Q = P*t=4500Вт*с=4,5кДж
За единицу времени t=1с на проводах Q=I²⋅R⋅t=I²⋅2R₁⋅t=20000*0.1*1=2000Дж=2кДж