问题标题:
投入使用才17年的长沙浏阳大桥由于严重损坏于今年年初被拆除重建.导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载.新桥建设现已开始,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组
问题描述:
投入使用才17年的长沙浏阳大桥由于严重损坏于今年年初被拆除重建.导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载.新桥建设现已开始,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计了一个“汽车超载记录器”来进行监控管理.
如图甲为该超载记录器原理图.Rx为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆.已知电源电压U=10V,电压表量程为0~5V,线圈电阻R=5Ω,保护电阻R1=10Ω,问:(取g=10N/kg)
(1)若某车的质量为15t,该车辆过桥时,电压表的示数是多少?
(2)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
胡震回答:
(1)由控制电路可知,三电阻串联,电压表测R1两端的电压,
该车辆过桥时对桥面的压力:F=G=15×103kg×10N/kg=1.5×105N,
由乙图象可知,当F=1.5×105N时,Rx=25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=UR+R
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