/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 231
от 09.05.2007, 23:05

Вопрос № 85.338

Как решаеться эта задача: Четыре одинаковых точечных заряда 20 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

Отправлен: 03.05.2007, 22:48 Вопрос задал: Александр К (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: spaar Здравствуйте, Александр К. Надо найти силы, действующие на заряд со стороны каждого другого заряда, [привет, Кулон] и сложить полученные три силы по правилам сложения векторов. --------- http://www.youtube.com/watch?v=4i6-drnQzsg

Ответ отправил: spaar (статус: 9-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2007, 11:06

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Александр К! F1=F3=k*q^2/a^2; Вторая сила действует вдоль диагонали: F2= k*q^2/(2*a^2); F=2*F1*cos(45)+F2; F=sqrt(2)*q^2/a^2+q^2/(2*a^2);

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс) Ответ отправлен: 05.05.2007, 12:52

Вопрос № 85.340

Помогите решить задачи по физике буду благодарен: 1. Протон влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 300 В/см в направлении силовых линий со скоростью 100 км/с. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась? 2. Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 400 см2, заполнен двумя слоями диэлектрика: слоем парафинированной бумаги толщиной 0,2 см и слоем стекла толщиной 0,3 см. Определить разность потенциалов для каждого слоя и электроёмкость конденсатора, если разность потенциалов между его обкладками 600 В. 3. В проводнике за время 10 с при равномерном возрастании силы тока от 0 до 2 А выделилось количество теплоты 6 кДж. Найти сопротивление проводника. 4. Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. Расстояние между проводами равно 10 см. По проводам текут одинаковые токи силой 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами. 5. В однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл равномерно движется прямой проводник длиной 25 см, по которому течет ток силой 0,3 А. Скорость проводника 15 см/с и направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Найти работу перемещения проводника за 5 с и мощность, затраченную на перемещение. 6. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,02 Тл возбуждено электрическое поле с напряженностью 20 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям прямолинейно движется заряженная частица. Определить скорость частицы. 7. Какой силы ток течет через гальванометр, присоединенный к железнодорожным рельсам, расстояние между которыми 152 см, когда к нему со скоростью 72 км/ч приближается поезд? Вертикальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной 50 мкТл; сопротивление гальванометра 50 Ом.

Отправлен: 03.05.2007, 22:54 Вопрос задал: Александр К (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Александр К! 1. V1=2*V F=E*q; E=U/S; q*U=m*V1^2/2; q*E*S=m*V^2*2; S=m*V^2*2/(q*E); 2. Пускай слои диэлектрика параллельны обкладкам, тогда конденсатор можно расписать как два конденсатора соединенных последовательно(если диэлектрик перпендикулярен обкладкам, то конденсаторы будут соединены параллельно): C=C1*C2/(C1+C2); (1) E0 – электрическая постоянная 8,45*10^-12 Ф/м Для бумаги: C1=E1*E0*S/d1; Для стекла: C2=E2*E0*S/d2; Теперь можно вычислить емкость большого конденсатора подставив значения в формулу (1); C=q/U; q=C*U; Так как конденсаторы подсоединены последовательно, то q=const; C1=q/U1; U1=q/C1; U2=q/C2; 3. Могу только сказать, что надо решать через интеграл 4. Для одного проводника: m0 – магнитная постоянная 4*П*10^-7 Гн/м B1=m0*H1; - где Н напряженность магнитного поля H1=I/(П*a); B1=m0*I/(П*a); Для двух: H=2*H1*cos(45); B=2*B1*cos(45); 5. A=F*S; F=I*B*L; A=I*B*L*S; S=V*t; A=I*B*L*V*t; P=A/t; P=I*B*L*V; 6. F=e*V*B; F=E*e; e*V*B=e*E; V=E/B; 7. Пускай a – расстояние между рельсами: ЭДС=Ф/t ; Ф=B*S; S=L*a; ЭДС=B*L*a/t; L/t=V; U=B*a*t; I=U/R ;

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс) Ответ отправлен: 05.05.2007, 15:14

Вопрос № 85.465

Здравствуйте эксперты, такая вот задачка: К концам нити, перекинутой через блок, укрепленный на динамометре, подвешены два груза массой 0.1 и 0.2 кг. Определить ускорение грузов, натяжение нити и показание динамометра. Натяжение нити и ускорения я посчитал, но вот как данный процесс будет отражаться на показаниях динамометра понять не могу, один из грузов движется вверх, так я сам понять не могу, будет ли он давить на динамометр, и как это отразиться на давлении на динамометр другого груза Подскажите пожалуйста

Отправлен: 04.05.2007, 18:42 Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 3 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Павел Владимирович Здравствуйте, Tribak! Надо вычесть ускорение груза, движущегося вверх, из ускорения свободного падения, а для груза,движущегося вниз, прибавить его ускорение. --------- Никогда не сдавайся!

Ответ отправил: Павел Владимирович (статус: 3-ий класс) Ответ отправлен: 04.05.2007, 19:23 Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Tribak! Обе ветви нити тянут блок в одну сторону, поэтому показание динамометра равно удвоенному натяжению нити.

Ответ отправил: SFResid (статус: Студент) Ответ отправлен: 05.05.2007, 12:37 Оценка за ответ: 5

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Tribak! !! Ответ неверный. Оставлен для экзаменаторов и как пример типичной ошибки. [ Alexandre V. Tchamaev ] Показанием динамометра будет: F=Ft1+Ft2=m1*g+m2*g; Ошибка вызвана тем, что Вы почему-то приравняли натяжение нити силе тяжести, действующей на груз, забыв, что он движется с ускорением. Ошибку можно увидеть и при проверке тривиальных ситуаций, например, если масса одного из грузов m1 равна нулю (нет его!), то второй груз будет свободно падать, натяжение будет нулевым, и сила на блок действовать не будет вообще, т.е. F=0. А Ваше уравнение в этом случае даст вместо нуля F=m2*g Правильно: Ft1-m1*g=m1*a и т.д.

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс) Ответ отправлен: 05.05.2007, 16:49 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 85.468

Здравствуйте эксперты, подскажите пожалуйста, дано уравнение гармонического колебания точки, надо найти возвращающую силу в момент t. Что за возвращающая сила? как ее считать?

Отправлен: 04.05.2007, 18:48 Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: spaar Hello, Tribak. Возвращающая сила - сила, в каждый момент времени возвращающая колеблющуюся точку в положение равновесие. При гармоническом колебании эта сила пропорциональна отклонению от положения равновесия. Например, при колебании груза на пружине возвращающей силой является сила упругости пружины Fупр = - k ∙ x [закон Гука] . Найти возвращающую силу можно, умножив ускорение колеблющейся точки на её массу; ускорение - вторая производная координаты по времени. --------- http://www.youtube.com/watch?v=4i6-drnQzsg

Ответ отправил: spaar (статус: 9-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2007, 20:01 Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Tribak! Возвращающая сила - это масса точки, умноженная на ускорение. Допустим, уравнение гармонического колебания точки: X = A*SIN(w*t). Скорость точки: V = dX/dt = w*A*COS(w*t). Ускорение точки: J = dV/dt = -w^2*A*SIN(w*t). Возвращающая сила равна m*(w^2*A)*(-SIN(w*t)). Если это груз массой m колеблется на пружине, то при отклонении от положения равновесия на расстояние X пружина давит в обратную сторону с силой, пропорциональной отклонению, и стремится вернуть груз в положение равновесия. Эта сила и вызывает ускорение точки.

Ответ отправил: SFResid (статус: Студент) Ответ отправлен: 05.05.2007, 13:08 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 85.476

Здравствуйте эксперты, такая задачка: Уравнение не затухающих колебаний дано в виде: x=10sin0,5pi*t. Найти: уравнение волны, если скорость распространения колебаний 300 м/с; написать уравнение колебаний для точки отстоящей от источника колебаний на 600 м; написать уравнение колебаний для точек волны в момент t=4 с от начала колебания У меня несколько вопросов: 1) Что за уравнение волны, впервые слышу, может видел но незнал что это оно 2) Уравнения колебания точки на расстоянии будет отличаться от колебаний источника ведь только на разность фаз. 3)И как написать уравнение колебания точек в момент равное 4 секундам

Отправлен: 04.05.2007, 19:43 Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: spaar Добрый вечер, Tribak. 1) Уравнение плоской волны, "бегущей", например, вдоль y, выглядит, я думаю, так: x = A ∙ sin(ω(t - y / v)) . где v - скорость распространения волны в направлении OY. Волна может быть не плоской, а сферической, т.е. распространяться не в одном направлении, а во всех направлениях от источника одинаково. Тогда в уравнении волны фигурирует расстояние от источника до данной точки r: a = (A / r) ∙ sin(ω(t - y / v)) , где а - какая-то величина, обозначение x мне показалось неуместным. Амплитуда, как видно из уравнения, убывает с удалением от источника. 2) Для плоской волны в отсутствие затухания в среде - да. 3) Подставить соответствующее значение t в уравнение п.1. --------- http://www.youtube.com/watch?v=4i6-drnQzsg

Ответ отправил: spaar (статус: 9-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2007, 21:53 Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Tribak! 1. Для этой задачи достаточно уравнения волны в самой простой форме: если x - координата "возмущения" (это может быть давление воздуха, поперечное смещение частиц воды, верёвки, напряжённость электромагнитного поля и т.п.), а r - расстояние от источника, то (случай "плоской" волны, не ослабевающей с удалением от источника): x = A*SIN(w*(t - r/v), где A - амплитуда "возмущения", w - "угловая частота", v - скорость распространения колебаний. В данном случае: x = 10*SIN(0,5*pi*(t - r/300)) (w = 0,5*pi, а период колебаний 2*pi/w = 4 сек. 2. x = 10*SIN(0,5*pi*(t - 600/300)) = 10*SIN(0,5*pi*(t - 2)) 3. x = 10*SIN(0,5*pi*(t - r/300 + 4)) = 10*SIN(0,5*pi*(t - r/300) + 2*pi) = = 10*SIN(0,5*pi*(t - r/300)) (поскольку SIN(a) = SIN(a + 2*pi))

Ответ отправил: SFResid (статус: Студент) Ответ отправлен: 06.05.2007, 10:37 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 85.486

Здравствуйте эксперты, подскажите пожалуйста: В сосуде вместимостью 6 литров находиться при нормальных условияъ двухатомный газ. Определить теплоемкость Сv этого газа при постоянном обьеме Я понять не могу, в формуле для Cv фигурирует молярная масса, на мой взгляд определить из данных условий, молярную массу не возможно, можно определить только кол-во вещества. Но видимо где то я ошибаюсь, не будут же давать нерешаемые задачи, подскажите где я не прав.

Отправлен: 04.05.2007, 20:41 Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Сухомлин Кирилл Владимирович Здравствуйте, Tribak! Двухатомный газ имеет фиксированное Cv, которое равно 5R/2, где R — универсальная газовая постоянная. И по смыслу, и по размерности, это удельная теплоемкость. Умножаем на кол-во вещества и получаем полную теплоемкость этих 6л газа. --------- Не узнаешь - не попробуешь.

Ответ отправил: Сухомлин Кирилл Владимирович (статус: Специалист) Ответ отправлен: 04.05.2007, 21:34 Оценка за ответ: 5

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Tribak! В задаче имеется в ввиду не удельная теплоемкость - с, а просто теплоемкость С=с*m; Q=U; C*T=5*m*R*T/(2*M); 5/2, а не 3/2 так как газ двухатомный; m/M=V*Vm; Vm=22.4 л/моль; С=5*V*Vm*R/2;

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс) Ответ отправлен: 05.05.2007, 15:53 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 85.498

Уважаемые эксперты помогите пожалуйста в решении задачи. 2. Между квадратными пластинами плоского конденсатора площадью S=100 см^2 каждая, находится на расстоянии d=1 см, приложена разность потенциалов U=300 В. В пространстве между пластинами помещаются два слоя диэлектриков одинаковой толщины: стекло с e1=1 см и парафин e2=2. Найти: 1) напряженность электрического поля в каждом слое; 2) разность потенциалов в каждом слое 3) емкость конденсатора 4) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора и поверхностных слоев диэлектриков. Искривлением силовых линий у краёв конденсатора пренебречь. Приложение: ПОжалуйста как можно скорее решите задачу!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Отправлен: 04.05.2007, 22:13 Вопрос задал: Timon (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Timon! Пускай слои диэлектрика параллельны обкладкам, тогда конденсатор можно расписать как два конденсатора соединенных последовательно(если диэлектрик перпендикулярен обкладкам, то конденсаторы будут соединены параллельно): C=C1*C2/(C1+C2); (1) E0 – электрическая постоянная 8,45*10^-12 Ф/м Толщина каждого слоя d/2 Для бумаги: C1=2*e1*E0*S/d; Для стекла: C2=2*e2*E0*S/d; Теперь можно вычислить емкость большого конденсатора подставив значения в формулу (1); C=q/U; q=C*U; Так как конденсаторы подсоединены последовательно, то q=const; C1=q/U1; U1=q/C1; U2=q/C2; Поверхностная плотность: J=q/S; Напряженности полей: E1=2*U1/d; E2=2*U2/d;

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс) Ответ отправлен: 05.05.2007, 15:22

Вопрос № 85.499

Пожалуйста помогите решить задачу!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Два одинаковых шара удалены на очень большое расстояние друг от друга. Шары заряжены так, что энергия первого шара W1=1.6 *10(-3 - степень) Дж, а энергия второго - W2=3.6*10(-3) Дж. Какое количество теплоты выделится при соединении этих шаров проволокой? Приложение: Уважаемые эксперты при первой возможности решите задачу!!!!!!!!!!!!!!!!

Отправлен: 04.05.2007, 22:15 Вопрос задал: Timon (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: spaar Добрый вечер, Timon. Не доводилось мне раньше такие задачи решать. Кое-что придумал. В принципе, похоже на правду, но обещать ничего не могу ) Энергия заряженного шарика W = q ∙ φ / 2 , где q - заряд шарика, φ - его потенциал. При соединении одинаковых шариков их потенциал, думается мне, усредняется: φ = (φ1 + φ2) / 2 , а заряды, конечно, складываются: q = q1 + q2 . Таким образом, энергия соединённых шариков W = (q1 + q2) ∙ (φ1 + φ2) / 4 = (W1 + W2) / 2 + (q1 φ2 + q2 φ1) / 4 . Но q = C ∙ φ (по определению электроёмкости С) , поэтому (q1 φ2 + q2 φ1) / 4 = (С φ1 φ2 + С φ2 φ1) / 4 = С φ1 φ2 / 2 [у одинаковых шариков ёмкости одинаковы]. Далее возможны два варианта. 1. Если шарики заряжены одноимённо, то С φ1 φ2 / 2 = √(W1 W2) и W = (W1 + W2) / 2 + √(W1 W2) . 2. А если шарики заряжены разноимённо, то С φ1 φ2 / 2 = - √(W1 W2) и W = (W1 + W2) / 2 - √(W1 W2) . Выделившаяся энергия определяется как разность суммарной энергии шариков до соединения и энергии системы из двух шариков после соединения: Wвыд = W1 + W2 - W . Надеюсь, Вам понравилось. До новых встреч. --------- http://www.youtube.com/watch?v=4i6-drnQzsg

Ответ отправил: spaar (статус: 9-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2007, 23:46 Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Timon! Поскольку шары удалены на очень большое расстояние друг от друга, взаимное влияние их полей исключено, значит их можно рассматривать как 2 независимые и одинаковые ёмкости. Энергия заряженной ёмкости равна W = (U^2*C)/2, где U - потенциал, C - ёмкость. Примем, для удобства, что потенциал первого шара U1 = 10^4 вольт. Тогда C = 2*W1/U1^2 = 2*1.6*10^(-3)/10^8 = 32*10^(-12) фарад = 32 пикофарад. Потенциал второго шара: U2 = SQRT(2*W2/C) = SQRT(2*3.6*10^(-3)/32*10^(-12)) = 1.5*10^4 вольт. Заряд первого шара q1 = U1*C = 10^4*32*10^(-12) = 0,32*10^(-6) кулон. Заряд второго шара q2 = U2*C = 1,5*10^4*32*10^(-12) = 0,48*10^(-6) кулон. Суммарный заряд: q = q1 + q2 = 0,8*10^(-6) кулон. При соединении этих шаров проволокой суммарный заряд не изменится, но разделится на суммарную ёмкость 2*C = 64*10^(-12) фарад; общий потенциал будет равен: U = 0,8*10^(-6)/64*10^(-12) = 1,25*10^4 вольт. Суммарная энергия 2-х шаров до соединения проволокой была W0 = 1.6*10^(-3) + 3.6*10^(-3) = 5.2*10^(-3) Дж. После соединения проволокой суммарная энергия 2-х шаров стала U^2*2*C/2 = (1,25*10^4)^2*64*10^(-12)/2 = 5.0*10^(-3) Дж. В теплоту превратилось 5.2*10^(-3) - 5.0*10^(-3) = 0.2*10^(-3) Дж. ! Решение надо давать в общем виде, числовые данные принято подставлять лишь в итоговую формулу, которой в Вашем решении не получено. [ Alexandre V. Tchamaev ]

Ответ отправил: SFResid (статус: Студент) Ответ отправлен: 06.05.2007, 12:11

© 2001-2007, Портал RusFAQ.ru, Россия, Москва. Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про" Email: support@rusfaq.ru, тел.: +7 (926) 535-23-31 Хостинг: "Московский хостер" Поддержка: "Московский дизайнер" Авторские права | Реклама на портале Версия системы: 4.52 (beta) от 02.05.2007