Малые тела
К малым телам Солнечной системы относят астероиды, метеорные тела, кометы, тела пояса Койпера. Астероиды имеют размеры менее тысячи км. Более мелкие тела, чем астероиды, называются «метеороидами» или метеороидными телами, они могут иметь размеры порядка нескольких метров и даже меньше.
Астероиды
Астероид – это небольшое планетоподобное тело Солнечной системы, размером от нескольких метров до тысячи километров, астероиды часто называют малыми планетами (но не карликовыми планетами!).
1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци случайно открыл звезду, прямое восхождение и склонение которой заметно изменялось за сутки наблюдений. Гаусс вычислил орбиту этого астрономического объекта, большая полуось которого оказалась равной 2,77 а. е. Таким образом стало ясно, что этот объект расположен между Марсом и Юпитером. Этот объект был назван Церерой в честь древнеримской богини плодородия. Так астрономы открыли новый тип объектов в Солнечной системе, позже названный астероидами.
Затем открытия посыпались как из гора изобилия. Наблюдая за движением Цереры, немецкий врач Генрих Вильгельм Ольберс в 1802 году, увлекавшийся астрономией, открыл новый астероид, который назвали Паллада в честь древнегреческой богини Афины Паллады. В 1804 году была открыта Юнона, в 1807 году – Веста. Фридрих Вильгельм Гершель предложил назвать маленькие планеты астероидами. Астероид по-гречески означает «звездообразный».
Если посмотреть на график, то видно, что числу 5 соответствует именно пояс астероидов. В 1804 году Ольберс высказал знаменитую гипотезу о разрыве гипотетической планеты Фаэтон между Марсом и Юпитером и образования астероидов – ее обломков.
Определим, для начала, величину одинаковых сопротивлений.
Так как минимальный ток в цепи, при постоянном напряжении, будет зафиксирован, согласно закону Ома, при максимальном сопротивлении этой цепи, то, очевидно, значение тока I(min) = 0,625 A соответствует последовательному соединению всех трех сопротивлений с нагрузкой.
Тогда: U = I · (3R + Rh) = I · (2R + 30)
2R = U/I - 30 = 30 : 0,625 - 30 = 18
R = 9 (Ом)
Сопротивление нагревателя, таким образом:
Rh = 30 - 9 = 21 (Ом)
------------------------------------
Максимальное показание вольтметра будет при величине сопротивления группы резисторов R, стремящейся к нулю. Из всех типов соединений данной группы одинаковых резисторов, минимальное сопротивление группы будет при их параллельном соединении:
R' = R/3 = 9 : 3 = 3 (Ом)
В этом случае имеем два резистора, соединенных последовательно, сопротивлением 3 Ом и 21 Ом, соответственно.
Ток в цепи: I(max) = U : (R' + Rh) = 30 : 24 = 1,25 (A)
Напряжение на нагревателе (показание вольтметра):
U(max) = I(max) · Rh = 1,25 · 21 = 26,25 (B)
---------------------
Минимальное показание вольтметра будет при величине сопротивления группы резисторов R, стремящейся к бесконечности. Из всех типов соединений данной группы одинаковых резисторов, максимальное сопротивление группы будет при их последовательном соединении:
R'' = 3R = 3·9 = 27 (Ом)
В этом случае имеем два резистора, соединенных последовательно, сопротивлением 27 Ом и 21 Ом, соответственно.
Ток в цепи: I(min) = U : (R'' + Rh) = 30 : 48 = 0,625 (A)
Напряжение на нагревателе (показание вольтметра):
U(min) = I(min) · Rh = 0,625 · 21 = 13,125 (B)
----------------------------
Минимальный интервал времени для нагрева воды будет при максимальном токе в нагревателе.
Количество теплоты, необходимое для нагрева 5 л (5 кг) воды:
Q = cm(t₂ - t₁) = 4200·5·90 = 1,89·10⁶ (Дж)
Количество теплоты, образованное при прохождении максимального тока через нагреватель (закон Джоуля-Ленца):
Учитывая 1 ч. = 3600 с, получим:
t = 57600 : 3600 = 16 (ч)
