по закону сохранения энергии
m*V^2/2 =m*g*h + Eк
Eк = m*V^2/2 - m*g*h= 0,02(400/2 - 150)=0,02*50 =1 Дж
Дано:
L₀ = 2 м
ΔL = 1 мм = 1·10⁻³ м
α = 1,7·10⁻⁵ (1/°C) - температурный коэффициент расширения меди
_____________
Δ t - ?
Из формулы
L = L₀· (1 + α·Δt)
L = L₀ + L₀·α·Δt
Находим:
ΔL = L₀·α·Δt
Δt = ΔL / (2·α)
Δt = 1·10⁻³ / (2·1,7·10⁻⁵) ≈ 29°C
1) Сопротивление цепи равно сумме сопротивлений первой лампы и общего сопротивления параллельного участка из трёх ламп R=r1+R3;
Сопротивление параллельного участка находим из правила 1/R3=1/r2+1/r3+1/r4; Где r2, r3 и r4 сопротивления ламп 2,3 и 4. Отсюда R3=(r2*r3*r4)/(r2*r3+r3*r4+r4*r2). Так как сопротивления всех ламп одинаковые, то R3=r^3/(3r^2); R3=r/3;
R=r+r/3; R=(4/3)r; R=(4/3)*6=8 Ом.
2) Сила тока в лампе 1 по закону Ома равна I=U/R;
I=12/8=1.5 А.
3) Если лампа 4 перегорит, то сопротивление параллельного участка станет R2=r*r/(r+r); R2=r/2; а сопротивление всей цепи R=r+R2; R=r+r/2; R=(3/2)r; R=9 Ом.
I=U/R; I=12/9=1.3(3) А. Сила тока уменьшится в 1,5/1,(3)=1,125 раз.
4) сила тока в первой лампе уменьшилась, значит гореть она будет тусклее. В лампах 2 и 3 ток был 1,5/3=0,5 А , а стал 1,(3)/2=0,(6) А. Ток увеличился, лампы будут гореть ярче.