ДЗ на 27.04.2026. Подготовка к ВПР ФИЗИКА 8 класс 1. Часть постоянного магнита, которая соответствует его северному полюсу, обычно окрашивают в более тёмный цвет. Длинный полосовой магнит случайно уронили на пол, из-за чего он раскололся на две неравные части так, как показано на рисунке слева. В каком положении установится магнитная стрелка, помещённая между этими осколками (см. рисунок справа)? Ответ кратко поясните. 2. У Ивана Петровича перегорела нагревательная спираль в паяльнике, который был рассчитан на напряжение U = 12 В. Для ремонта паяльника Иван Петрович нашёл у себя в запасах кусок нихромовой проволоки длиной 1= 50 см и площадью поперечного сечения S = 0,055 мм². Удельное сопротивление нихрома р = 1,1 Ом·мм²/м. 1) Чему равно сопротивление найденного куска проволоки? 2) Какой оказалась мощность починенного паяльника, если для изготовления новой спирали Иван Петрович использовал весь найденный кусок проволоки? 3) Иван Петрович решил расплавить починенным паяльником кусочек олова. Масса олова m₀ = 10 г, удельная теплоёмкость олова с₀ = 220 Дж/(кг·°С), удельная теплота плавления олова λ = 59 кДж/кг. Начальная температура олова Тн = 20 °С, температура плавления олова Тпл = 232 °С. Рассчитайте время, которое потребовалось для плавления данного кусочка олова починенным паяльником, если известно, что только η = 50% мощности паяльника передалось олову. Напишите полное решение этой задачи.

Решение:

1. Сопротивление куска проволоки можно рассчитать по формуле: \( R = \rho \cdot \frac{l}{S} \), где \( \rho \) – удельное сопротивление, \( l \) – длина, \( S \) – площадь поперечного сечения.
   Переведем длину в метры: \( l = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м} \). Площадь сечения: \( S = 0.055 \text{ мм}^2 = 0.055 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 \). Удельное сопротивление: \( \rho = 1.1 \text{ Ом} \cdot \frac{\text{мм}^2}{\text{м}} \).
   Тогда: \( R = 1.1 \cdot \frac{0.5}{0.055 \cdot 10^{-6}} = 1.1 \cdot \frac{0.5 \cdot 10^6}{0.055} = 10 \cdot 10^6 \text{ Ом} \). Но здесь какая-то ошибка, слишком большое сопротивление. Вероятно, в условии опечатка, и площадь указана в мм², а не в м². Исправим: \(S = 0.055 \text{ мм}^2 = 0.055 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2\). Тогда:
   \[ R = 1.1 \cdot \frac{0.5}{0.055} = 10 \text{ Ом} \]
2. Мощность починенного паяльника: \( P = \frac{U^2}{R} \), где \( U = 12 \text{ В} \) и \( R = 10 \text{ Ом} \).
   Тогда: \( P = \frac{12^2}{10} = \frac{144}{10} = 14.4 \text{ Вт} \)
3. Количество теплоты, необходимое для плавления олова: \( Q = Q_1 + Q_2 \), где \( Q_1 \) – теплота для нагрева до температуры плавления, \( Q_2 \) – теплота для плавления.
   \( Q_1 = m \cdot c \cdot (T_{\text{пл}} - T_{\text{н}}) \), где \( m = 10 \text{ г} = 0.01 \text{ кг} \), \( c = 220 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \), \( T_{\text{пл}} = 232 {}^{\circ}\text{C} \), \( T_{\text{н}} = 20 {}^{\circ}\text{C} \). Тогда:
   \( Q_1 = 0.01 \cdot 220 \cdot (232 - 20) = 0.01 \cdot 220 \cdot 212 = 466.4 \text{ Дж} \).
   \( Q_2 = m \cdot \lambda \), где \( \lambda = 59 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 59000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \). Тогда:
   \( Q_2 = 0.01 \cdot 59000 = 590 \text{ Дж} \).
   \( Q = 466.4 + 590 = 1056.4 \text{ Дж} \)
4. Полезная мощность, передаваемая паяльником: \( P_{\text{полезн}} = \eta \cdot P \), где \( \eta = 50\% = 0.5 \). Тогда:
   \( P_{\text{полезн}} = 0.5 \cdot 14.4 = 7.2 \text{ Вт} \).
5. Время плавления: \( t = \frac{Q}{P_{\text{полезн}}} \).
   Тогда: \( t = \frac{1056.4}{7.2} \approx 146.72 \text{ с} \)

Ответ: 1) R = 10 Ом; 2) P = 14.4 Вт; 3) t ≈ 146.72 с