Ответьте на вопросы, страница 176 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему для параллельно соединенных проводников количество теплоты лучше рассчитывать по формуле:

$Q = \frac{U^2}{R} t?$

2. Будут ли расчеты выполненные по указанной формуле и по закону Джоуля - Ленца отличаться?

1. Почему для параллельно соединенных проводников количество теплоты лучше рассчитывать по формуле: $Q = \frac{U^2}{R}t$?

При параллельном соединении проводников напряжение $U$ на концах каждого из них одинаково и равно напряжению на всем участке цепи. Формула $Q = \frac{U^2}{R}t$ использует именно напряжение, которое является общей и известной величиной для всех элементов в параллельной цепи. Это делает расчеты наиболее простыми и прямыми.

Если использовать другую формулу закона Джоуля-Ленца, например $Q = I^2Rt$, то для каждого проводника пришлось бы сначала вычислять силу тока $I$, которая для разных ветвей будет различной (если сопротивления не равны). Это требует дополнительного действия по закону Ома: $I = U/R$. Подстановка этого выражения в формулу все равно приведет нас к исходному выражению: $Q = (U/R)^2Rt = \frac{U^2}{R}t$. Таким образом, использование формулы $Q = \frac{U^2}{R}t$ позволяет избежать лишних вычислений.

Ответ: Потому что при параллельном соединении напряжение $U$ на всех проводниках одинаково, что делает эту формулу самой удобной для прямых расчетов без необходимости предварительно находить силу тока в каждой ветви.

2. Будут ли расчеты выполненные по указанной формуле и по закону Джоуля – Ленца отличаться?

Нет, результаты расчетов отличаться не будут. Формула $Q = \frac{U^2}{R}t$ является не отдельным законом, а одной из эквивалентных математических форм записи закона Джоуля–Ленца.

Основная формулировка закона Джоуля–Ленца: $Q = I^2Rt$. Используя закон Ома для участка цепи, $U = IR$, из которого можно выразить силу тока $I = U/R$, мы можем преобразовать основную формулу:

$Q = I^2Rt = (\frac{U}{R})^2Rt = \frac{U^2}{R^2}Rt = \frac{U^2}{R}t$

Таким образом, формулы $Q = I^2Rt$ и $Q = \frac{U^2}{R}t$ являются разными выражениями одного и того же физического закона. Выбор формулы зависит от того, какие параметры (сила тока или напряжение) известны или постоянны в данной задаче. Результат вычислений будет идентичным при использовании любой из корректных форм.

Ответ: Нет, расчеты отличаться не будут, так как формула $Q = \frac{U^2}{R}t$ является одной из эквивалентных форм записи закона Джоуля–Ленца, получаемой из формулы $Q = I^2Rt$ с помощью закона Ома.