Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Февраль 2007   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RusFAQ.ru: Физика


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 180
от 26.02.2007, 21:05

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 107, Экспертов: 20
В номере:Вопросов: 4, Ответов: 9

Вопрос № 76248: Здравствуйте уважаемые эксперты! Подскажите ответ на такой вопрос. Какова скорость протона, кинетическая энергия котрого равна его энергии покоя? И как эту скорость выразить в единицах скорости света. Объясните, пожалуйста, подробно. Очень нужно. Спа...
Вопрос № 76268: Я решил все свои задачи но одна накак не получается.Будьте так любезны и помогите мне её решить. На каком расстоянии x от дна находится центр масс цилиндрического стакана имеющего высоту h=12 cm и диаметр d=8cm, если толщина его дна в два раза больше...
Вопрос № 76306: Здравствуйте, не могли бы вы мне помочь решить задачу: Определите максимальную скорость вылетевших электронов при освещении вольфрама с работой выхода 7,2*1= в минус девятнадцатой степени Дж светом с длиной волны 200 нм. Спасибо огромное....
Вопрос № 76379: Вот задача, не знаю даже как к ней подступиться... Черная дыра имеет массу М. Энтропия ее пропорциональна ее поверхности S=a*s (a - постоянная величина). На сколько изменится энтропия, если на черную дыру упадет тело массой m? Какова вероятность обра...

Вопрос № 76.248
Здравствуйте уважаемые эксперты! Подскажите ответ на такой вопрос. Какова скорость протона, кинетическая энергия котрого равна его энергии покоя? И как эту скорость выразить в единицах скорости света. Объясните, пожалуйста, подробно. Очень нужно. Спасибо. Елена
Отправлен: 18.02.2007, 10:20
Вопрос задала: Kins928 (статус: Посетитель)
Всего ответов: 3
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 4)
Отвечает: spaar
!! Ответ неверный, удален и помещен в форум "О деятельности экспертов и работе портала/Удаленные ответы для обсуждения". Alexandre V. Tchamaev
Ответ отправил: spaar (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 18.02.2007, 11:48
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
даже и не думала что все так сложно!
Отвечает: SFResid
!! Ответ неверный, удален и помещен в форум "О деятельности экспертов и работе портала/Удаленные ответы для обсуждения". Alexandre V. Tchamaev
Ответ отправил: SFResid (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 18.02.2007, 12:27
Отвечает: Сухомлин Кирилл Владимирович
Здравствуйте, Kins928!
У любой частицы есть энергия покоя, она равна m0c2. А полная энергия всегда mc2, где m = m0 / √[1 - (V / c)2]. А кинетическая энергия вовсе не m*V2, а разность полной энергии и энергии покоя.
Когда его кинетическая энергия равна энергии покоя, то полная энергия составляет 2m0c2 (Е = П + К, П = К => Е = 2П).
m = 2m0 => V = c*[√3 / 2]
Ответ: V = c*[√3 / 2]

Выводится из того, что √[1 - (V / c)2] = 1/2
---------
Не узнаешь - не попробуешь.
Ответ отправил: Сухомлин Кирилл Владимирович (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 19.02.2007, 12:34

Вопрос № 76.268
Я решил все свои задачи но одна накак не получается.Будьте так любезны и помогите мне её решить. На каком расстоянии x от дна находится центр масс цилиндрического стакана имеющего высоту h=12 cm и диаметр d=8cm, если толщина его дна в два раза больше толщины стенок. Спасибо!
Отправлен: 18.02.2007, 13:22
Вопрос задал: Timon (статус: Посетитель)
Всего ответов: 3
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: spaar
Здравствуйте, Timon.
Стакан можно представить как систему двух тел - диска, т.е. дна стакана, и полого цилиндра, т.е. его стенок. Тогда ЦМ стакана можно искать как ЦМ системы из двух точечных масс, положение которых соответствует ЦМ дна и стенок по отдельности. ЦМ диска - в центре диска, ЦМ цилиндра - на оси цилиндра равноудалённо от торцов. Т.к. стакан однородный, то отношение масс частей, его составляющих, равно отношению объёмов этих частей. Ну а дальше, в общем, дело техники. Т.е. Вы, думаю, сами справитесь. Получившийся у меня ответ: 4.5 см.
Ответ отправил: spaar (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 18.02.2007, 15:53
Оценка за ответ: 4
Отвечает: Сухомлин Кирилл Владимирович
Здравствуйте, Timon!
Общие рассуждения предыдущего эксперта правильные, но не ответ.
XЦМ = [Xстенок*mстенок + Xдна*mдна] / [mстенок + mдна]
Обозначим толщину стенок за w. Тогда напишем формулу для XЦМ:
[w*2wd2 + (w+h/2)*(d2 - (d-w)2)(h-w)] / [2wd2 + (w+h/2)*(d2 - (d-w)2)(h-w)] =
[2(wd)2 + (2dw-w2)(h-w)(w+h/2)] / [2wd2+(2dw-w2)(h-w)] =
[2wd2+(2d-w)(h-w)(w+h/2)] / [2d2 + (2d-w)(h-w)]
Т.к. толщина стеном нам все равно неизвестна, то будем считать ее пренебрежимо малой.
Т.е. подставим в нашу формулу w=0 и получим простое соотношение:
XЦМ = dh2 / 2d(d+h) = h2 / 2(d+h)
что равно 3,6 см.
Я использовал линейное приближение, чтобы посчитать, при какой же толщине центр масс будет на высоте 4,5 см. Оказывается, при толщине 2,3 см, что не очень-то похоже на правду.
---------
Не узнаешь - не попробуешь.
Ответ отправил: Сухомлин Кирилл Владимирович (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 19.02.2007, 12:16
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Спасибо вам многоуважаемый Сухомлин Кирилл Владимирович.Вы действительно мне очень сильно помогли.Я очень благодарен вам
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Timon!
Фокус в том, что в условии не указано конкретное значение толщины стенок, а сказано только, что «толщина дна в два раза больше толщины стенок». Это наводит на мысль, что авторы задачи подразумевают одно из двух:
а) либо им заранее известно, что искомый результат не зависит от толщины стенок;
б) либо подразумевается, что стенки очень тонкие, т.е. требуется найти предел, к которому стремится искомый результат, когда толщина стенок стремится к нулю.
Немного поразмыслив, понимаем, что гипотеза «а» верной быть не может; следовательно, принимаем «б».
Для решения задачи в общем виде обозначим отношение толщины дна к толщине стенок через k, а объёмный вес материала стакана через q.
Мысленно делим стакан на 2 участка:
1) «стенки» - пустотелый цилиндр с диаметром d, толщиной стенок s и высотой (h - k*s).
2) «дно» - сплошной цилиндр с диаметром d и высотой k*s.
Поперечое сечение пустотелого цилиндра представляет собой кольцо с площадью 3.14* s*( d - s), высота участка «стенки» равна (h - k*s), следовательно его объём равен 3.14*s*(d - s)*(h - k*s), а масса равна:
Mс = 3.14*s*(d - s)*(h - k*s)*q.
Площадь участка «дно» равна 3.14*d^2/4, а высота равна k*s, следовательно объём участка «дно» равен 3.14*d^2*k*s/4, а масса равна:
Mд = 3.14*d^2*k*s*q/4.
Центр массы участка «стенки» находится посередине его высоты, т.е. выше дна на (h - k*s)/2, следовательно его расстояние от искомого общего центра масс равно (h - k*s)/2 – x; центр массы участка «дно» находится ниже дна на k*s/2, а его расстояние от общего центра масс равно k*s/2 + x (что все центры масс находятся на оси цилиндрического стакана, полагаю, ясно само собой).
Составляем уравнение моментов относительно искомого общего центра масс, умножая массу каждого участка на расстояние его центра массы от искомого общего центра масс:
Mс*((h - k*s)/2 – x) = Mд*(k*s/2 + x).
Подставляем значения Mс и Mд:
3.14*s*(d - s)*(h - k*s)*q*((h - k*s)/2 – x) = 3.14*d^2*k*s*q*(k*s/2 + x)/4.
Пугаться не надо, выражение сейчас упростится. Прежде всего сокращаем обе части на 3.14*s*q:
(d - s)*(h - k*s)*((h - k*s)/2 – x) = d^2*k*(k*s/2 + x)/4.
Теперь приравниваем s = 0:
d*h*(h/2 – x) = d^2*k*x/4.
Ещё сокращаем на d:
h*(h/2 – x) = d*k*x/4.
Раскрываем скобки:
h^2/2 – h*x = d*k*x/4.
Избавляемся от дробей, умножая обе части на 4:
2*h^2 – 4*h*x = d*k*x.
Переносим 4*h*x в правую часть с обратным знаком:
2*h^2 = d*k*x + 4*h*x.
Выносим x за скобки:
2*h^2 = (d*k + 4*h)*x,
откуда:
x = (2*h^2)/(d*k + 4*h).
Уже можно подставлять числовые значения, но мы выразим результат ещё более в общем виде, обозначив отношение h/d через n, т.е. подставляя вместо h произведение n*d:
x = (2*n^2*d^2)/(d*k + 4*n*d),
или, сокращая числитель и знаменатель на d:
x = d*(2*n^2)/(k + 4*n).
В нашем случае d = 8cm, k = 2 (по условию), n = h/d = 12/8 = 1.5.
x = d*(2*1.5^2)/(2 + 4*1.5) = d*2*2.25/(2+6) = d*4.5/8 = 8*4.5/8 = 4.5cm.
Ответ отправил: SFResid (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 20.02.2007, 06:09
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Большое пребольшое вам SFResid спасибо!!!Вы очень помогли мне!!!Даже не знаю как вас благодарить!!!Если бы мог я пожал бы вам руку!!!Большое спасибо!!!

Вопрос № 76.306
Здравствуйте, не могли бы вы мне помочь решить задачу:
Определите максимальную скорость вылетевших электронов при освещении вольфрама с работой выхода 7,2*1= в минус девятнадцатой степени Дж светом с длиной волны 200 нм.
Спасибо огромное.
Отправлен: 18.02.2007, 17:03
Вопрос задал: KISS-KA (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)
Отвечает: spaar
Здравствуйте, KISS-KA.
Формула Эйнштейна для фотоэффекта:
h f = A + m V^2 / 2 ,
где h - постоянная Планка (h = 6.626 * 10^(-34) Дж * с), f - частота падающего излучения, A - работа выхода, m - масса электрона, V - скорость вылетевшего электрона;
f = c / l ,
где с - скорость света, l - длина волны.
Т.о. искомая скорость
V = √[2(h c / l - A) / m] .

P.S. За изучение законов внешнего фотоэффекта Эйнштейн и получил Нобелевскую премию. Указанная выше формула выражает идею квантования энергии. Суть в том, что энергия переносится электромагнитной волной (в частности, светом) не непрерывно, а по частям, т.е. квантами (световые кванты именуют фотонами). Энергия одного кванта (фотона) равна hf. И поглощать энергию электрон может только квантами (при разумной мощности излучения больше одного кванта электрон не поглощает). Часть приобретённой энергии электрон должен затратить на "выход" из металла (работа выхода), оставшаяся энергия станет кинетической энергией свободного электрона (именно это и написано в формуле).
Ответ отправил: spaar (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 18.02.2007, 19:46

Вопрос № 76.379
Вот задача, не знаю даже как к ней подступиться... Черная дыра имеет массу М. Энтропия ее пропорциональна ее поверхности S=a*s (a - постоянная величина). На сколько изменится энтропия, если на черную дыру упадет тело массой m? Какова вероятность обратного вылета тела?
Отправлен: 19.02.2007, 09:34
Вопрос задал: Dribinsky (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Сухомлин Кирилл Владимирович
Здравствуйте, Dribinsky!
Сложно как-то... насколько я помню, у ЧД 3 независимых параметра: масса, момент вращения и электрический заряд. Площадью поверхности ЧД, я так понимаю, называют площадь поврехности горизонта событий. Она вычисляется из гравитационного радиуса Шварцшильда. R = GM/c2
s = 4πR2
Конечная формула: ΔS = 8πa[GM/c2]2Mm
Вероятность вылета с точки зрения ОТО вообще нулевая. Раз тут что-то говорится про энтропию, то, наверное, предлагается рассматривать ЧД с точки зрения стат. физики, но я такой модели не видел, да и в стат.физике разбираюсь недостаточно, чтобы самому ее построить.
---------
Не узнаешь - не попробуешь.
Ответ отправил: Сухомлин Кирилл Владимирович (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 19.02.2007, 13:53
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Все равно спасибо и за это!
Отвечает: Alexandre V. Tchamaev
Здравствуйте, Dribinsky!

В дополнение:
Согласен насчет нулевой вероятности вылета. Точнее говоря, за счет процесса Хокинга черная дыра может излучать в квантовом процессе (грубо говоря, за счет процесса рождения виртуальной пары частица-античастица на границе горизонта событий, притом что одна из рожденных частиц с отрицательной энергией падает в дыру, а вторая перестает быть виртуальной и улетает). Внешне все выглядит как тепловое излучение. В этом процессе ЧД постепенно испаряется... (см., например, здесь, здесь, здесь, здесь, здесь, здесь).
Но излучение ЧД не несет никаких следов свойств тела, ранее упавшего на нее ("теорема от отсутствии волос" у черной дыры), т.е. можно за определенное время излучить некую массу в процессе Хокинга, но это излучение никак не коррелирует с упавшим телом. Поэтому вероятность обратного вылета того же тела равна нулю.
---------
Каждый может сделать этот мир чуточку лучше
Ответ отправил: Alexandre V. Tchamaev (статус: Академик)
Россия, Москва
Организация: Аналитический центр контроля качества воды ЗАО "РОСА"
WWW: http://www.rossalab.ru
ICQ: 205941834
----
Ответ отправлен: 19.02.2007, 21:48

Отправить вопрос экспертам этой рассылки

Приложение (если необходимо):

* Код программы, выдержки из закона и т.п. дополнение к вопросу.
Эта информация будет отображена в аналогичном окне как есть.

Обратите внимание!
Вопрос будет отправлен всем экспертам данной рассылки!
Для того, чтобы отправить вопрос выбранным экспертам этой рассылки или
экспертам другой рассылки портала RusFAQ.ru, зайдите непосредственно на RusFAQ.ru.


Форма НЕ работает в почтовых программах The BAT! и MS Outlook (кроме версии 2003+)!
Чтобы отправить вопрос, откройте это письмо в браузере или зайдите на сайт RusFAQ.ru.

© 2001-2007, Портал RusFAQ.ru, Россия, Москва.
Идея, дизайн, программирование: Калашников О.А.
Email: adm@rusfaq.ru, Тел.: +7 (926) 535-23-31
ООО "Мастер-Эксперт Про", Москва, 2007
Авторские права | Реклама на портале
Версия системы: 4.45 beta от 20.02.2007 		Яндекс Rambler's Top100
В избранное