Какое ускорение свободного падения на Европе, если космонавты подбросили камень и обнаружили, что он побывал в точке, расположенной на расстоянии 1.95 м от точки бросания, дважды: через 1 с и через 3 с после броска? Атмосфера у Европы практически отсутствует.

Какой длины необходимо отрезать кусок нихромовой проволоки для изготовления спирали нагревательного элемента мощностью 400 Вт, если площадь поперечного сечения проволоки равна 0,2 мм², напряжение в сети - 220 В, а удельное сопротивление нихрома равно 1,1 Ом*мм²/м?

Физика 11 класс Законы движения и механика ускорение свободного падения Европа камень подброшенный космонавты длина нихромовой проволоки спираль нагревательного элемента мощность 400 Вт площадь поперечного сечения проволоки напряжение 220 В удельное сопротивление нихрома Новый

Давайте разберем два вопроса по отдельности. Начнем с определения ускорения свободного падения на Европе.

1. Ускорение свободного падения на Европе:

Мы знаем, что камень был подброшен и достиг высоты 1.95 м дважды: в 1 секунду и в 3 секунды. Это говорит нам о том, что камень сначала поднимался, а затем падал обратно. Мы можем использовать уравнение движения для тела, движущегося под действием постоянного ускорения:

h = v0 * t + (1/2) * g * t²,

где:

• h - высота (в нашем случае 1.95 м),
• v0 - начальная скорость (в момент броска),
• g - ускорение свободного падения,
• t - время (в данном случае 1 с и 3 с).

Сначала найдем начальную скорость v0. Мы знаем, что в момент t = 1 с камень достиг высоты 1.95 м:

1.95 = v0 * 1 + (1/2) * g * (1)².

Теперь подставим t = 3 с:

1.95 = v0 * 3 + (1/2) * g * (3)².

Теперь у нас есть две уравнения:

1. 1.95 = v0 + (1/2) * g,
2. 1.95 = 3v0 + (1/2) * 9g.

Теперь выразим v0 из первого уравнения:

v0 = 1.95 - (1/2) * g.

Подставим это значение во второе уравнение:

1.95 = 3(1.95 - (1/2) * g) + (9/2) * g.

Упростим уравнение:

1.95 = 5.85 - (3/2) * g + (9/2) * g.

Соберем все g в одну сторону:

1.95 - 5.85 = (6/2) * g.

Таким образом, g = (1.95 - 5.85) * (2/6) = -3.90 * (1/3) = -1.30 м/с².

Ускорение свободного падения на Европе примерно равно 1.30 м/с².

2. Длина нихромовой проволоки:

Теперь перейдем ко второму вопросу о длине нихромовой проволоки для нагревательного элемента. Мы знаем, что мощность P = 400 Вт, напряжение U = 220 В и удельное сопротивление нихрома ρ = 1.1 Ом*мм²/м.

Сначала найдем сопротивление R проволоки:

Используем формулу для мощности:

P = U² / R,

откуда:

R = U² / P = 220² / 400.

Теперь посчитаем R:

R = 48400 / 400 = 121 Ом.

Теперь используем формулу для сопротивления проводника:

R = ρ * (L/S),

где L - длина проволоки, S - площадь поперечного сечения.

Площадь S = 0.2 мм² = 0.2 * 10^(-6) м².

Теперь подставим известные значения в формулу:

121 = 1.1 * (L / (0.2 * 10^(-6))).

Теперь выразим длину L:

L = (121 * 0.2 * 10^(-6)) / 1.1.

Посчитаем L:

L ≈ 22 * 10^(-6) / 1.1 ≈ 20 м.

Таким образом, длина необходимой нихромовой проволоки составляет примерно 20 метров.