ID: 00003946
Медный провод длиной 500 м имеет сопротивление 3 Ом. Чему равна масса провода?
Источник: ФИПИ
$l = 500 \text{ м}$, $R = 3 \text{ Ом}$
Из таблицы: $\rho_{\text{уд}} = 0{,}017 \cdot 10^{-6} \text{ Ом}\cdot\text{м}$ (удельное сопротивление меди), $\rho_m = 8900 \text{ кг/м}^3$ (плотность меди)
$m$ — ?
Масса провода-цилиндра:
$$m = \rho_m \cdot V = \rho_m \cdot S \cdot l$$
Площадь поперечного сечения найдём из формулы сопротивления проводника:
$$R = \frac{\rho_{\text{уд}} \cdot l}{S} \Rightarrow S = \frac{\rho_{\text{уд}} \cdot l}{R}$$
Подставляем в формулу для массы:
$$m = \rho_m \cdot \frac{\rho_{\text{уд}} \cdot l}{R} \cdot l = \frac{\rho_m \cdot \rho_{\text{уд}} \cdot l^2}{R}$$
Подставляем числа ($\rho_{\text{уд}} = 0{,}017 \cdot 10^{-6} \text{ Ом}\cdot\text{м}$):
$$m = \frac{8900 \cdot 0{,}017 \cdot 10^{-6} \cdot 500^2}{3}$$
$$m = \frac{8900 \cdot 0{,}017 \cdot 10^{-6} \cdot 250000}{3} = \frac{8900 \cdot 4{,}25 \cdot 10^{-3}}{3} \approx \frac{37{,}825}{3} \approx 12{,}6 \text{ кг}$$
$m ≈ 12,6 кг$