Для того чтобы определить, сколько меди потребуется для изготовления проволоки с заданным сопротивлением, нам нужно воспользоваться формулой сопротивления проводника:
[ R = \rho \frac{L}{A} ]
где:
- ( R ) — сопротивление проводника (1,72 Ом),
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (для меди (\rho \approx 1{,}68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м})),
- ( L ) — длина проводника,
- ( A ) — площадь поперечного сечения проводника (0,5 мм²).
Сначала выразим длину ( L ) из этой формулы:
[ L = \frac{R \cdot A}{\rho} ]
Преобразуем площадь поперечного сечения в квадратные метры, так как остальные величины в системе СИ:
[ A = 0,5 \, \text{мм}^2 = 0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 ]
Теперь подставим все известные значения в формулу для ( L ):
[ L = \frac{1{,}72 \, \Omega \cdot 0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}{1{,}68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}} ]
[ L \approx \frac{0{,}86 \times 10^{-6}}{1{,}68 \times 10^{-8}} ]
[ L \approx 51{,}19 \, \text{м} ]
Теперь, зная длину проволоки, можем определить её объём ( V ):
[ V = A \cdot L = 0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \times 51{,}19 \, \text{м} ]
[ V \approx 25{,}595 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 ]
Чтобы найти массу меди, необходимо умножить объём на плотность меди ((\rho_{\text{меди}} \approx 8{,}96 \times 10^3 \, \text{кг/м}^3)):
[ m = V \cdot \rho_{\text{меди}} = 25{,}595 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \times 8{,}96 \times 10^3 \, \text{кг/м}^3 ]
[ m \approx 0{,}229 \, \text{кг} ]
Таким образом, для изготовления проволоки потребуется примерно 0,229 кг меди.