Задача решается методом эквивалентного сопротивления (метод основан на замене нескольких сопротивлений в цепи одним эквивалентным, не влияющим на токораспределение в остальной части цепи).
Резисторы R1 и R2 соединены параллельно, поэтому эквивалентным им станет:
R12 = (1/R1+1/R2)^-1 = (1/6+1/12)^-1 = 4 Ом
Резисторы R3 и R4 также соединены параллельно. Так как они одного номинала (R3=R4):
R34 = R3/n = 8/2 = 4 Ом
где R3 – величина каждого из соединенных параллельно сопротивлений;
n – количество соединенных параллельно сопротивлений.
R12 и R34 также соединены параллельно (и так же обладают одним номиналом):
R1234 = R12/n = 4/2 = 2 Ом
Резисторы R1234 и R5 соединены последовательно, поэтому эквивалентным сопротивлением схемы станет:
R = R1234+R5 = 2+3 = 5 Ом
По закону Ома найдем ток в неразветвленной части цепи:
I = Uab/R = 15/5 = 3 А
1. Второй закон ньютона в жидкости выглядит так:
![0 = ma = mg-pgV - T](https://tex.z-dn.net/?f=0%20%3D%20ma%20%3D%20mg-pgV%20-%20T)
Здесь ma = 0 т.к. грузик находится в равновесии в воде (его держит динамометр); T - сила, с которой динамометр действует на грузик (по третьему закону ньютона равна силе, с которой груз растягивает пружину).
2. Составим уравнения для воздуха, воды и неизвестной жидкости:
![mg - T_1 = 0](https://tex.z-dn.net/?f=mg%20-%20T_1%20%3D%200)
![mg - pgV - T_2 = 0](https://tex.z-dn.net/?f=mg%20-%20pgV%20-%20T_2%20%3D%200)
![mg - xgV - T_3 = 0](https://tex.z-dn.net/?f=mg%20-%20xgV%20-%20T_3%20%3D%200)
Здесь x - плотность неизвестной жидкости, р = 1000 кг/м³ - плотность воды. T1= 11 Н, T2 = 10 Н, T3 = 9,5 Н
В этих уравнения три неизвестных: m - масса грузика; V - его объём; x - плотность жидкости.
Массу и объём выразим из первых двух уравнений.
Вычтем из первого второе уравнение:
![pgV + T_2 - T_1 = 0](https://tex.z-dn.net/?f=pgV%20%2B%20T_2%20-%20T_1%20%3D%200)
![gV = \frac{T_1 - T_2}{p}](https://tex.z-dn.net/?f=gV%20%3D%20%20%5Cfrac%7BT_1%20-%20T_2%7D%7Bp%7D%20)
Из первого уравнения очевидно:
![mg = T_1](https://tex.z-dn.net/?f=mg%20%3D%20T_1)
Подставляем результаты в третье:
![T_1-x \frac{T_1-T_2}{p} -T_3 = 0](https://tex.z-dn.net/?f=T_1-x%20%5Cfrac%7BT_1-T_2%7D%7Bp%7D%20-T_3%20%3D%200)
Выражаем x:
![x = \frac{T_1-T_3}{T_1-T_2} p](https://tex.z-dn.net/?f=x%20%3D%20%20%5Cfrac%7BT_1-T_3%7D%7BT_1-T_2%7D%20p)
Подставляем циферки и имеем: x = 1500 кг/м³
Q2=Q1-A=3600-800=2800 Дж
============================
T=A/N. A=mgh. A=2000*10*40=800 000 Дж.t=800 000/100 000=8 c