J = 6,25 кг·м²
m₁ = 50 кг
Объяснение:
Дано:
R = 50 см = 0,50 м
m = 6,4 кг
a = 2 м/с²
_______________
J - ?
m₁ - ?
1)
Сделаем чертеж. Ось OY направим вниз.
Составим уравнение для груза. По II закону Ньютона:
ma = mg - T
2)
Натяжение троса - это вес тела, движущегося с ускорением а вниз:
T = P = m·(g - a)
T = 6,4·(9,8-2) ≈ 50 Н
3)
Момент силы:
M = T·R = 50·0,50 = 25 Н·м
4)
Запишем уравнение вращательного движения для вала:
M = J·ε;
ε = a / R = 2 / 0,50 = 4 с⁻²
J = M / ε = 25 / 4 = 6,25 кг·м²
5)
Но момент инерции цилиндра:
J = m₁·R²/2
Тогда:
m₁ = 2·J / R² = 2·6,25 / 0,50² = 50 кг
1. R8=po*L/S=1.1*9*4/(3.14*0.8²)= 19.7ом
Эквивалентные сопротивления по участкам вычисляем по формулам: R=Ra+Rb+... -последовательно; R=Ra*Rb/(Ra+Rb) -параллельно, постепенно сворачивая схему
2. R(20-23)= 20*21/41+22*23/45= 21.488ом,
R(17-19)=54om, R(13-16)=58om, они параллельно, Rэкв(13-23) =12.151ом нижней части схемы, Iнижн=9А по условию,
Напряжение U=I*R=9*12.151= 109.36B, оно одинаково и для верхней части схемы R(1-12).
3. Сворачиваем: R(1-12)= 3*7/10+ 11*26.7/37.7+ 19*23/42= 20.29ом,
Iверх=109.36/20.29=5.38А, напр. участка 7-8: U(7-8)=109.36-5.38* (2.1+10.4)= 42.11В, R(7-8)= 26.7om, I8=U/R=42.11/26.7= 1.577А, мощность спирали P8=I8²R8= 49.0 Bт
4. Без учета потерь тепла, принимая нагреватель R8 в воде, теплоэнергия на нагревание и парообразование воды P8*t= m*[лямбда + с*(Ткон-Тнач)]=
0.2*(2260000+4200*87)=525080 Дж, тогда t=525080/49=13127c= 3.65 часа -ответ
