Упр.57.20 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Электрическая плитка при силе тока 5 А за 30 мин потребляет 1080 кДж энергии. Рассчитайте сопротивление плитки.

Дано

$$I=5\ \text{А}$$
$$t=30\ \text{мин}=1800\ \text{с}$$
$$Q=1080\ \text{кДж}=1{,}08\cdot 10^6\ \text{Дж}$$
$$m=10\ \text{кг}$$
$$t_0=1\ \text{с}$$

Ход решения

1) Количество теплоты, выделившееся в плитке, равно работе тока:

$$Q=I^2Rt$$

Отсюда сопротивление плитки:

$$R=\frac{Q}{I^2t}=\frac{1{,}08\cdot 10^6}{5^2\cdot 1800}=\frac{1{,}08\cdot 10^6}{45000}=24\ \text{Ом}$$

2) За $$1\ \text{с}$$ плитка выделит энергию

$$E=I^2Rt_0$$

Эта энергия при падении груза переходит в потенциальную энергию:

$$mgh=I^2Rt_0$$

Тогда

$$h=\frac{I^2Rt_0}{mg}=\frac{5^2\cdot 24\cdot 1}{10\cdot 10}=6\ \text{м}$$

Ответ

$$R=24\ \text{Ом},\quad h=6\ \text{м}.$$