Một bóng đèn có điện trở \(R = 60 \Omega\) hoạt động khi được nối với hiệu điện thế \(U = 120\) V. Tính năng lượng tiêu thụ của bóng đèn trong 5 giờ hoạt động

Một bóng đèn có điện trở \(R = 60 \Omega\) hoạt động khi được nối với hiệu điện thế \(U = 120\) V. Tính năng lượng tiêu thụ của bóng đèn trong 5 giờ hoạt động

Một bóng đèn có điện trở \(R = 60 \Omega\) hoạt động khi được nối với hiệu điện thế \(U = 120\) V. Tính năng lượng tiêu thụ của bóng đèn trong 5 giờ hoạt động

a, \(W_{đ} = \frac{1}{2} \times 2 \times \left(\right. 10 \left.\right)^{2} = 1 \times 100 = 100\) J(ban đầu)

b, Wt​(max)=Wđ​(ban đầu)=100 J

\(_{t} \left(\right. \text{max} \left.\right) = m g h_{m a x}\)

Với:

• \(W_{t} \left(\right. \text{max} \left.\right) = 100\) J
• \(m = 2\) kg
• \(g = 10\) m/s\(^{2}\) (gia tốc trọng trường)

\(100 = 2 \times 10 \times h_{m a x}\)
\(100 = 20 \times h_{m a x}\)
\(h_{m a x} = \frac{100}{20} = 5\) m

Vậy, độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất là 5 m.

Cơ năng ban đầu: \(W_{b} = W_{đ} \left(\right. \text{ban}\&\text{nbsp};đ \overset{ˋ}{\hat{\text{a}}} \text{u} \left.\right) = 100\) J

Cơ năng tại độ cao \(h = 2\) m: \(W_{s} = W_{đ}^{'} + W_{t}^{'}\)
Trong đó:

• \(W_{đ}^{'} = \frac{1}{2} m v^{' 2}\) (động năng tại độ cao 2 m, \(v^{'}\) là tốc độ cần tìm)
• \(W_{t}^{'} = m g h = 2 \times 10 \times 2 = 40\) J (thế năng tại độ cao 2 m)

Theo định luật bảo toàn cơ năng: \(W_{b} = W_{s}\)
\(100 = \frac{1}{2} m v^{' 2} + 40\)
\(100 - 40 = \frac{1}{2} \times 2 \times v^{' 2}\)
\(60 = v^{' 2}\)
\(v^{'} = \sqrt{60} \approx 7.75\) m/s

Vậy, tốc độ của vật khi nó còn cách mặt đất 2 m trong quá trình rơi xuống là khoảng 7.75 m/s.