Закипание самовара с двумя нагревательными элементами
Физика

За сколько времени t закипит наполовину заполненный самовар, если нагревательные элементы будут включены поочередно

За сколько времени t закипит наполовину заполненный самовар, если нагревательные элементы будут включены поочередно, при условии, что в самоваре имеется два нагревательных элемента? Время, необходимое для закипания самовара при включении первого элемента, составляет t = 20 мин, а при включении второго элемента – t = 10 мин. Считать, что теплообменом с окружающей средой можно пренебречь, а сопротивления элементов остаются постоянными.
Верные ответы (1):
  • Тень
    Тень
    56
    Показать ответ
    Суть вопроса: Закипание самовара с двумя нагревательными элементами.

    Описание:
    Чтобы решить данную задачу, необходимо учитывать, что при включении каждого нагревательного элемента время закипания сокращается дважды.
    Используя данную информацию, можно составить следующую таблицу:

    |Номер включенного элемента|Время закипания (мин)|
    |---|---|
    |0 (начальное состояние)| t|
    |1 (включение первого элемента)| t/2|
    |2 (включение второго элемента)| t/4|

    Из таблицы видно, что после включения первого элемента время закипания уменьшается вдвое, а после включения второго элемента - вчетверо от изначального времени.

    Поскольку задача требует найти время закипания в точке, где самовар заполнен наполовину, то время закипания при включении второго элемента составляет t/4.

    На основании условий задачи можно сформулировать уравнение:

    0.5 = t/4

    Для решения данного уравнения умножим обе части на 4:

    2 = t

    Таким образом, время закипания наполовину заполненного самовара равно 2 минуты.

    Демонстрация:
    Ученик, если в самоваре имеется два нагревательных элемента, время закипания наполовину заполненного самовара составляет 2 минуты.

    Совет:
    Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется провести дополнительные эксперименты, добавив информацию о времени закипания при включении третьего и четвертого элементов. Это поможет укрепить представление о закономерностях изменения времени закипания.

    Ещё задача:
    Предположим, в самоваре имеется три нагревательных элемента. Какое время закипания наполовину заполненного самовара будет при включении третьего элемента?
Написать свой ответ: