Question

Кімната восьмикласника має форму паралелепіпеда зі сторонами 3,5 м на 4,5 м і висотою 2,5 м. Після вивчення теми «Електричний струм» учень замислився, який мінімальний опір може мати дріт, якщо його протягнути між двома найвіддаленішими точками кімнати? Можна протягнути навпростець по прямій, а можна вздовж стін та стелі, щоб не заважало ходити. • Знайдіть відповідь для другого випадку. Питомий опір дроту 10–6 Ом•м, площа перерізу 0,1 мм2. Якщо цей дріт потім використати як нагрі- вальний елемент, приклавши до нього напругу 220 В, • на скільки градусів він нагріє сам себе за першу одну десяту секунди? Густина металу 8400 кг/м3, питома теплоємність 440 Дж/(кг•К).

Answer 1

Ответ:

я такие незнаю извени меня ......................

Answer 2

Для розрахунку мінімального опору дроту між двома найвіддаленішими точками кімнати спочатку потрібно знайти довжину цього дроту.

За даними, кімната має форму паралелепіпеда зі сторонами: довжина (l) = 4.5 м, ширина (w) = 3.5 м, висота (h) = 2.5 м.

Довжина дроту, який протягнутий навпростець по прямій між двома найвіддаленішими точками, буде дорівнювати діагоналі паралелепіпеда. Використовуємо теорему Піфагора для обчислення діагоналі:

діагональ = √(l^2 + w^2 + h^2) = √(4.5^2 + 3.5^2 + 2.5^2) ≈ √(20.25 + 12.25 + 6.25) ≈ √(38.75) ≈ 6.23 м.

Тепер, коли ми маємо довжину дроту, можемо розрахувати його опір. Опір (R) залежить від питомого опору (ρ), довжини (L) та площі перерізу (A) дроту, і визначається формулою:

R = ρ * (L / A).

Для випадку другого варіанту, коли дріт протягнутий вздовж стін та стелі, відстань, яку треба пройти, є сумою периметрів стін і стелі, за винятком тієї, де ми розмістили перший край дроту. Враховуючи це, ми можемо розрахувати довжину дроту:

довжина = (l + w) * 2 - l = (4.5 + 3.5) * 2 - 4.5 = 16 м.

Тепер, коли ми знаємо довжину дроту, можемо розрахувати його опір:

R = ρ * (L / A) = 10^-6 * (16 / 0.1) = 10^-6 * 160 = 0.00016 Ом.

Отже, мінімальний опір дроту, який протягнутий вздовж стін та стелі, складає 0.00016 Ом.

Щодо другої частини запитання, щоб обчислити наскільки градусів нагріється дріт за першу одну десяту секунди, ми можемо використовувати формулу:

Q = mcΔT,

де Q - теплова енергія, m - маса дроту, c - питома теплоємність матеріалу, ΔT - зміна температури.

Маса дроту можна обчислити з використанням густини металу:

маса = об'єм * густина = A * L * густина,

де A - площа перерізу дроту, L - довжина дроту, густина - 8400 кг/м^3.

Об'єм дроту буде V = A * L.

Так як ми знаємо, що напруга на дроті дорівнює 220 В, можна визначити теплову енергію:

Q = U^2 / R,

де U - напруга, R - опір.

Тепер ми можемо обчислити зміну температури ΔT:

Q = mcΔT => ΔT = Q / (mc).

ΔT = (U^2 / R) / (A * L * густина * c).

Підставляємо відповідні значення:

ΔT = (220^2 / 0.00016) / (0.0001 * 16 * 8400 * 440).

Після виконання обчислень, отримаємо значення зміни температури ΔT.