某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示。一个劲度系数k=120 N/m、自然长度L0=1 m的弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向,电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连,迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0 Ω,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=9.0 V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=6.0 V。(电压表可看做理想表)求: (1)金属杆单位长度的电阻; (2)此时作用在迎风板上的风力。 |