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

1. Чему равно сопротивление спирали электрической плитки, если за $$30\ \text{мин}$$ при силе тока $$5\ \text{А}$$ в ней выделилось количество теплоты $$1080\ \text{кДж}$$? С какой высоты должен упасть груз массой $$10\ \text{кг}$$, чтобы при его ударе о землю выделилось такое же количество энергии, как за $$1\ \text{с}$$ работы плитки?

Количество теплоты, выделившееся в плитке, равно работе тока:

$$Q=I^2Rt$$

Отсюда

$$R=\frac{Q}{I^2t}$$

Переведём величины в СИ:

$$Q=1080\ \text{кДж}=1080\cdot 10^3\ \text{Дж}, \quad t=30\ \text{мин}=1800\ \text{с}$$

Тогда

$$R=\frac{1080\cdot 10^3}{5^2\cdot 1800}=\frac{1080\cdot 10^3}{25\cdot 1800}=24\ \Omega$$

Энергия, выделяющаяся за $$1\ \text{с}$$ работы плитки:

$$E=I^2Rt_0$$

Эта энергия при падении груза переходит в потенциальную энергию:

$$mgh=I^2Rt_0$$

Тогда высота падения

$$h=\frac{I^2Rt_0}{mg}$$

Подставим значения:

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

Ответ: $$R=24\ \Omega$$; $$h=6\ \text{м}$$.