Металлический провод пропускают между валками так, что он расплющивается и его длина увеличивается вдвое, а плотность вещества сохраняется. Как при этом изменяются масса, площадь поперечного сечения и электрическое сопротивление провода?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запиптите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Физические величины | Их изменение |
---|---|
А) масса провода | 1) не изменяется |
Б) площадь поперечного сечения провода | 2) увеличивается |
В) электрическое сопротивление | 3) уменьшается |
А | Б | В |
---|---|---|
1 | 3 | 2 |
Для решения этой задачи важно понять, как изменение формы проводника влияет на его физические свойства. Рассмотрим каждую из физических величин отдельно.
Масса (m) определяется как произведение объема (V) и плотности (ρ) материала:
$$ m = \rho \times V $$
В процессе прокатки металлического провода между валками его форма изменяется, но плотность остается постоянной. Это значит, что объем материала также не изменяется, так как масса определяется как постоянное произведение плотности и объема. Таким образом, масса провода останется неизменной.
Площадь поперечного сечения (S) связана с длиной (l) и объемом (V) следующим образом:
$$ V = S \times l $$
Поскольку объем не изменяется, а длина провода увеличивается вдвое, площадь поперечного сечения должна уменьшиться вдвое, чтобы сохранить постоянный объем. Это объясняется законом сохранения объема: если длина удваивается, секция должна уменьшиться вдвое, чтобы произведение оставалось постоянным.
Электрическое сопротивление (R) проводника можно выразить через формулу:
$$ R = \rho \times \frac{l}{S} $$
где $\rho$ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь его поперечного сечения.
Если длина удваивается (l становится 2l), а площадь поперечного сечения уменьшается вдвое (S становится S/2), то сопротивление изменяется следующим образом:
$$ R' = \rho \times \frac{2l}{S/2} = \rho \times \frac{4l}{S} $$
Таким образом, сопротивление увеличивается в 4 раза.
Резюмируя изменения:
− Масса провода не изменяется.
− Площадь поперечного сечения уменьшается.
− Электрическое сопротивление возрастает.
Пожауйста, оцените решение