Чтобы найти длину алюминиевой проволоки, мы можем использовать формулу для сопротивления:
\[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} \]
где:
- \( R \) — сопротивление (Ом),
- \( \rho \) — удельное сопротивление (Ом·м),
- \( L \) — длина проволоки (м),
- \( S \) — площадь поперечного сечения (м²).
Сначала найдем объем проволоки \( V \) по ее массе и плотности. Плотность алюминия \( D \) дано в г/см³, поэтому сначала переведем ее в кг/м³:
\[ D = 2,7 \, \text{г/см}³ = 2700 \, \text{кг/м}³ \]
Теперь можем найти объем проволоки:
\[ V = \frac{m}{D} = \frac{0,028 \, \text{кг}}{2700 \, \text{кг/м}³} \approx 1,037 \times 10^{-5} \, \text{м}³ \]
Теперь, чтобы найти площадь поперечного сечения, используем связь между объемом, площадью и длиной:
\[ V = S \cdot L \]
Таким образом, можем выразить \( S \):
\[ S = \frac{V}{L} \]
Подставим это в формулу сопротивления:
\[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} \Rightarrow R = \frac{\rho \cdot L^2}{V} \]
Теперь выразим \( L \):
\[ L^2 = \frac{R \cdot V}{\rho} \]
\[ L = \sqrt{\frac{R \cdot V}{\rho}} \]
Подставим значения:
- \( R = 9,72 \, \text{Ом} \)
- \( \rho = 2,8 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м} \)
- \( V \approx 1,037 \times 10^{-5} \, \text{м}³ \)
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ L = \sqrt{\frac{9,72 \cdot 1,037 \times 10^{-5}}{2,8 \times 10^{-8}}} \]
Посчитаем:
\[ L = \sqrt{\frac{1,007 \times 10^{-4}}{2,8 \times 10^{-8}}} = \sqrt{3,595 \times 10^{3}} \approx 59,94 \, \text{м} \]
Таким образом, длина алюминиевой проволоки составляет приблизительно 59,94 м.