Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
Две лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различную мощность, включены в электрическую сеть последовательно. Какая лампа будет гореть ярче? Ответ поясните.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи проанализируем физические характеристики ламп и процессы, происходящие при их последовательном соединении.
1. Анализ номинальных характеристик.
Мощность лампы при номинальном (расчётном) напряжении U0 определяется формулой: P0=RU02.
Отсюда выразим электрическое сопротивление лампы: R=P0U02.
Так как по условию обе лампы рассчитаны на одинаковое напряжение U0, то сопротивление лампы обратно пропорционально её номинальной мощности. Это значит, что лампа с меньшей номинальной мощностью обладает большим электрическим сопротивлением (R1>R2, если P01<P02).
2. Анализ последовательного соединения.
При последовательном соединении сила тока I, протекающего через обе лампы, одинакова (I1=I2=I).
Фактическая мощность P, выделяющаяся на лампе в цепи (и определяющая яркость её свечения), рассчитывается по формуле: P=I2⋅R.
3. Сравнение яркости.
Так как ток I одинаков для обеих ламп, то фактическая мощность P прямо пропорциональна сопротивлению лампы R.
Следовательно, на лампе с большим сопротивлением будет выделяться большая мощность (P1>P2). Как мы выяснили в первом пункте, большее сопротивление имеет та лампа, номинальная мощность которой меньше.
Вывод: Ярче будет гореть та лампа, которая рассчитана на меньшую мощность, так как при последовательном соединении на её долю приходится большее падение напряжения и выделяется большая тепловая мощность из-за её большего сопротивления.
Ответ: Ярче будет гореть лампа с меньшей номинальной мощностью.
Источник: ФИПИ