Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм в квадрате , из которой изготовлен реостат, включённый в сеть, если напряжение на его концах 24 В, а сила тока 4 А.

Задание 22 ОГЭ по физике: Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения…

№2. Задание 22

ID: 00022507

Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения

2\ \text{мм}^2

, из которой изготовлен реостат, включённый в сеть, если напряжение на его концах

24

В, а сила тока

4

А.

Источник: Банк ФИПИ

Решение

Нужна масса железной проволоки реостата. Прямо массу не дать — но её можно собрать из электрических данных через длину проволоки. Сопротивление проволоки:

R=\dfrac{\rho l}{S}

, где

\rho=0{,}1\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}

— удельное сопротивление железа,

l

— длина,

S

— сечение. Закон Ома для участка:

U=IR

. Приравниваем и выражаем длину:

l=\dfrac{US}{I\rho}=\dfrac{24\cdot2}{4\cdot0{,}1}=120

м. Масса по определению:

m=\rho_0 V=\rho_0 lS

, где

\rho_0=7800\ \text{кг/м}^3

— плотность железа, а сечение переводим в метры:

S=2\ \text{мм}^2=2\cdot10^{-6}\ \text{м}^2

. Считаем:

m=7800\cdot120\cdot2\cdot10^{-6}=1{,}872

кг. (То же самое даёт свёрнутая формула

m=\dfrac{\rho_0 S^2 U}{\rho I}

Ответ

m=1{,}872\ \text{кг}