ID: 00007106
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) При равных размерах проводник из латуни имеет меньшую массу, но большее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди.
2) При равных размерах проводник из серебра имеет наименьшую массу по сравнению с проводниками из других перечисленных в таблице металлов.
3) Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах имеют одинаковые массы.
4) При замене спирали электроплитки с никелиновой на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится.
5) При параллельном включении проводников из железа и никелина, имеющих одинаковые размеры, потребляемая мощность у никелина в 4 раза больше, чем у железа.
Источник: ФИПИ
Перед тем как разобрать каждое утверждение запишем две важные формулы:
Масса вычисляется по формуле m = p · V, где p - Плотность в твёрдом состоянии, V - объём.
Электрическое сопротивление вычисляется по формуле R = ρ · l / S, где ρ - Удельное электрическое сопротивление, l - длина проводника, S - площадь поперечного сечения.
1) Да, т.к. у латуни меньше плотность, чем у меди, но больше удельное сопротивление.
Утверждение 1 – Верно
2) Нет, т.к. серебро имеют наибольшую плотность. Напротив, он будет тяжелее всех при равных размерах.
Утверждение 2 – Неверно
3) Да, т.к. у них одинаковые плотности.
Утверждение 3 – Верно
4) Нет, т.к. удельное сопротивление нихрома больше, чем у никелина. Оно наоборот увеличится.
Утверждение 4 – Неверно
5) Пусть площадь проводников S и длина проводников l. Тогда сопротивление проводника из никелина: R₁ = 0,4·l/S. Тогда сопротивление проводника из железа будет равно R₂ = 0,1·l/S. Потребляемая мощность: P = U²/R. Т.к. они соединены параллельно, то напряжение на них одинаковые. Следовательно, т.к. сопротивление у никелина в 4 раза больше, чем у железа. То мощность наоборот больше в 4 раза у железа, чем у никелина.
Утверждение 5 – Неверно