Давайте решим эту задачу по шагам.
**1. Запишем известные данные:**
- Сопротивление \(R = 0.2\) Ом
- Масса \(m = 0.2\) кг
- Плотность меди \(\rho = 8900\) кг/м³
**2. Найдем объем проводника \(V\):**
Мы знаем, что плотность \(\rho = \frac{m}{V}\), поэтому объем \(V = \frac{m}{\rho}\).
\[V = \frac{0.2 \text{ кг}}{8900 \text{ кг/м³}} = 2.247 \times 10^{-5} \text{ м³}\]
**3. Выразим объем через площадь поперечного сечения \(A\) и длину \(L\):**
Объем проводника \(V = A \cdot L\).
**4. Используем формулу сопротивления:**
Сопротивление \(R = \frac{\rho_\text{уд} L}{A}\), где \(\rho_\text{уд}\) - удельное сопротивление меди. Удельное сопротивление меди равно \(1.7 \times 10^{-8}\) Ом·м.
Отсюда выразим отношение \(\frac{L}{A} = \frac{R}{\rho_\text{уд}}\)
\[\frac{L}{A} = \frac{0.2 \text{ Ом}}{1.7 \times 10^{-8} \text{ Ом·м}} = 1.176 \times 10^{7} \text{ м}^{-1}\]
**5. Решим систему уравнений:**
У нас есть два уравнения:
- \(V = A \cdot L = 2.247 \times 10^{-5} \text{ м³}\)
- \(\frac{L}{A} = 1.176 \times 10^{7} \text{ м}^{-1}\)
Выразим \(L\) из второго уравнения: \(L = A \cdot 1.176 \times 10^{7}\)
Подставим в первое уравнение: \(A \cdot (A \cdot 1.176 \times 10^{7}) = 2.247 \times 10^{-5}\)
\[A^2 = \frac{2.247 \times 10^{-5}}{1.176 \times 10^{7}} = 1.911 \times 10^{-12} \text{ м}^4\]
[A = \sqrt{1.911 \times 10^{-12}} = 1.382 \times 10^{-6} \text{ м}^2\]
**6. Найдем длину \(L\):**
\(L = \frac{V}{A} = \frac{2.247 \times 10^{-5} \text{ м³}}{1.382 \times 10^{-6} \text{ м}^2} = 16.26 \text{ м}\)
**Ответ:**
- Площадь поперечного сечения: \(A = 1.382 \times 10^{-6}\) м²
- Длина проводника: \(L = 16.26\) м
**Развернутый ответ для школьника:**
Мы решили задачу, используя известные тебе формулы плотности, объема и сопротивления проводника. Сначала мы нашли объем медного проводника, зная его массу и плотность. Затем, используя формулу сопротивления, мы выразили отношение длины к площади. Подставив это в уравнение для объема, мы смогли найти площадь поперечного сечения и, наконец, длину проводника. Важно помнить, что при решении таких задач необходимо правильно записывать все известные данные и использовать соответствующие формулы.
Убрать каракули