Задача 19. В ходе лётной практики оператору необходимо рассчитать характеристики дрона. Используйте известные физические законы и формулы, приведите решение с пояснениями и единицами измерения. Cu-провод 30,0 г; I = [числовые данные обрезаны]; R = 0,010 Ом, k = 0,34 Вт/°C. Найдите Q, dT и dT_max за 6 с. Начертите схему: провод, источник тока, направление I, сопротивление R, укажите тепловые потоки (нагрев и отвод тепла).

Числовое значение тока на фотографии обрезано, поэтому численные значения \(Q\), \(\Delta T\) и \(\Delta T_{max}\) однозначно определить нельзя. Обозначим ток через \(I\) А. Для меди примем \(c=390\) Дж/(кг·°C), массу \(m=0.030\) кг, время \(t=6\) с.

Количество теплоты по закону Джоуля—Ленца:

\(Q=I^2Rt=I^2\cdot0.010\cdot6=0.06I^2\) Дж.

Повышение температуры провода:

\(\Delta T=\frac{Q}{cm}=\frac{0.06I^2}{390\cdot0.030}\approx0.00513I^2\) °C.

Максимальная установившаяся разность температур определяется из равенства мощности нагрева и мощности отвода:

\(I^2R=k\Delta T_{max}\).

Следовательно, \(\Delta T_{max}=\frac{I^2R}{k}=\frac{0.010I^2}{0.34}\approx0.0294I^2\) °C.

Ответ: ток на изображении обрезан; пришлите правую часть строки с его значением, чтобы получить численные ответы.