Для нахождения длины вольфрамовой проволоки нам нужно использовать несколько формул. Сначала рассчитаем объём проволоки, используя её массу и плотность.
- Определим объём:
Плотность \( \rho \) вольфрама равна \( 19,3 \, \text{г/см}^3 \). Приведем её к \(\text{кг/м}^3\):
\[ \rho = 19,3 \, \text{г/см}^3 = 19,3 \times 1000 \, \text{кг/м}^3 = 19300 \, \text{кг/м}^3 \]
Теперь, используя массу \( m = 0,055 \, \text{кг} \), найдём объём \( V \):
\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{0,055 \, \text{кг}}{19300 \, \text{кг/м}^3} \approx 2,85 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \]
- Определим длину проволоки:
Используем формулу для объёма цилиндра:
\[ V = S \cdot L \]
где \( S \) — площадь поперечного сечения проволоки, а \( L \) — её длина.
Сопротивление проволоки \( R \) связано со значением удельного сопротивления \( \rho \) и длиной проволоки следующим образом:
\[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} \]
Из этого уравнения можно выразить \( S \):
\[ S = \frac{\rho \cdot L}{R} \]
Теперь подставим это значение в уравнение для объёма:
\[ V = S \cdot L = \frac{\rho \cdot L}{R} \cdot L = \frac{\rho \cdot L^2}{R} \]
Теперь выразим длину \( L \):
\[ L^2 = \frac{V \cdot R}{\rho} \]
\[ L = \sqrt{\frac{V \cdot R}{\rho}} \]
Подставим известные значения:
\[ L = \sqrt{\frac{(2,85 \times 10^{-6} \, \text{м}^3) \cdot (193 \, \Omega)}{5,5 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м}}} \]
Теперь вычислим:
\[ L = \sqrt{\frac{(2,85 \times 10^{-6}) \cdot 193}{5,5 \times 10^{-8}}} \]
Выполним вычисления:
- \( 2,85 \times 10^{-6} \cdot 193 \approx 5,5 \times 10^{-4} \)
- \( \frac{5,5 \times 10^{-4}}{5,5 \times 10^{-8}} = 10^4 \)
- \( \sqrt{10^4} = 100 \, \text{м} \)
Таким образом, длина вольфрамовой проволоки составляет approximately 100 метров.