Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RusFAQ.ru: Физика


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 233
от 12.05.2007, 00:05

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 119, Экспертов: 22
В номере:Вопросов: 7, Ответов: 13


Вопрос № 85692: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Почему на новых дорогих машинах делают более большие колёса с чем это связанно, в чём необходимость? У меня есть соображения, но хотелось услышать ваши мнения, чтобы быть до конца объективным....
Вопрос № 85717: Здравствуйте эксперты, такая задачка: По ободу шкива, насаженного на общую ось с маховым колесом, намотана нить, к концу которой подвешен груз массой 1 кг. На какое расстояние h должен опуститься груз, чтобы колесо со шкивом получило частоту вращ...
Вопрос № 85718: Здравствуйте эксперты, такая вот задачка: Снаряд массой 10 кг обладал скоростью 200м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части . Меньшая часть массой 3 кг получила скорость 400м/с в прежнем направлении под углом 60 гра...
Вопрос № 85720: Здравствуйте эксперты, такая вот задачка: В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках металлический стержень длинной 1.5 метра и массой 8 кг вертикально оси вращения При этом скамейка с человеком вразается с частотой 4 об/с. Момен и...
Вопрос № 85722: Здравствуйте эксперты, такая задачка: Лед массой 2 кг, при температуре 0 градусов цельсия был превращен в воду той же температуры при помощи пара, имеющего температуру 100 градусов цельсия. Определить массу израсходованного пара. Какого будет изм...
Вопрос № 85778: Цепь длиной L = 2м лежит на столе, одним концом свисая со стола. Если длина свешивающейся части превышает 1/3L , то цепь соскальзывает со стола. Определить скорость v цепи в момент ее отрыва от стола....
Вопрос № 85785: 1. Однородные электростатическое и магнитное поля направлены перпендикулярно друг другу. Напряженность электростатического поля 1 кВ/м, индукция магнитного поля 1 мТл. Какими должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его движение...

Вопрос № 85.692
Здравствуйте, уважаемые эксперты.
Почему на новых дорогих машинах делают более
большие колёса с чем это связанно, в чём
необходимость? У меня есть соображения, но
хотелось услышать ваши мнения, чтобы быть
до конца объективным. Ваши знания достойны
внимания. Заранее благодарю. Голока.
Отправлен: 06.05.2007, 13:21
Вопрос задал: Goloka (статус: Посетитель)
Всего ответов: 3
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 5)

Отвечает: Павел Владимирович
Здравствуйте, Goloka!
Чем больше колесо, тем больше площадь контакта с дорогой - сцепление с дорогой увеличивается.
Кроме того, это престижно.
---------
Никогда не сдавайся!
Ответ отправил: Павел Владимирович (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 06.05.2007, 13:45

Отвечает: Сухачев Павел Александрович
Здравствуйте, Goloka!
Современные автомобили могут развивать большие скорости, поэтому им необходимо большее сцепление с дорогой. Сцепление можно увеличить, увеличив ширину колеса.
Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс)
Ответ отправлен: 06.05.2007, 14:33

Отвечает: Alexandre V. Tchamaev
Здравствуйте, Goloka!

А еще на дорогих машинах обычно более мощный двигатель, но обороты его и системы передачи момента импульса к колесам примерно те же (ограничение по свойствам материалов), поэтому для обеспечения использования дополнительной мощности (крутящего момента) с целью увеличения скорости автомобиля, и делают больший диаметр колеса.

Удачи Вам!
---------
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: 07.05.2007, 03:43


Вопрос № 85.717
Здравствуйте эксперты, такая задачка:
По ободу шкива, насаженного на общую ось с маховым колесом, намотана нить, к концу которой подвешен груз массой 1 кг. На какое расстояние h должен опуститься груз, чтобы колесо со шкивом получило частоту вращения 60 об/мин . Момент инерции колеса со шкивом 0.42 кг*м^2, радиус шкива 10 см.
Я не думаю, что задача сложная, но я не могу представить как все это выглядит. Что за шкивы, маховые колоса. Как это все выглядит?
Отправлен: 06.05.2007, 16:24
Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Tribak!
Автор задачи и свм не очень хорошо представляет. Шкивы применяются в ремённых передачах - через шкив перебрасывается ремень. Увидеть это в натуре можно, приподняв капот автомобиля старой марки ("Жигули", "Москвич", "Волга" и т.п.). Валы вентилятора и генератора приводятся во вращение от вала двигателя через ремённую передачу - на всех трёх валах насажены шкивы, через которые переброшен общий ремень. Картинку можно найти по ключевому слову "ремённая передача", а подробное описание - в любом учебном пособии по вузовскому курсу "Детали машин". Нить же наматывается не на шкив, а на "барабан" - это можно увидеть на какой-нибудь лебёдке, которую можно увидеть на какой-нибудь стройке - канат лебёдки намотан на "барабан".
Маховое колесо - "маховик" - просто тяжёлое колесо на валу.
А задача в самом деле несложная - к моменту инерции колеса со шкивом 0.42 кг*м^2 прибавить момент инерции, создаваемый грузом - масса груза, умноженная на квадрат радиуса "шкива" 10 см (перевести в метры!). Потом вычислить угловую
частоту вращения w (60 об/мин разделить на 60 и на 2пи) и кинетическую энергию вращения; она д.б. равна работе опускания груза на расстояние h.







а
Ответ отправил: SFResid (статус: Студент)
Ответ отправлен: 07.05.2007, 02:20
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 85.718
Здравствуйте эксперты, такая вот задачка:
Снаряд массой 10 кг обладал скоростью 200м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части . Меньшая часть массой 3 кг получила скорость 400м/с в прежнем направлении под углом 60 градусов к горизонту. С какой скоростью и в каком направлении полетит большая часть снаряда?
При решение через закон сохрание импульса получилась соотношение скорости большего осколка к углу под которым он разорвался
У меня такие вопросы, в результате разрыва есть ли какие-либо потери энергии или нет, что бы можно было найти скорость из з-н сохранения энергии, и потом уже расчитать угол или же угол можно найти из каких-то других соображений
Отправлен: 06.05.2007, 16:34
Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс)
Всего ответов: 3
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Ramnzv
Здравствуйте, Tribak!
Если рассмотреть импульсы по горизонтальной и вертикальной осях, то можно найти вертикальные и горизонтальные составляющие скорости большего осколка и определить на основе этого и его скорость, и угол. (Получается, что скорость меньшего осколка везде одинакова – 200 м/с , а при проекции на вертикальную ось учитываются импульсы только осколков). У меня получается угол 23о 12’, скорость – 508 м/с.

Приложение:

---------
Жить и созидать

Ответ отправил: Ramnzv (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 06.05.2007, 22:14
Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Tribak!
В результате разрыва есть не потери энергии, а наоборот - суммарная кинетическая энергия возрастёт за счёт энергии взрыва. При решении через закон сохранения импульса надо рассматривать импульс как вектор, совпадающий по направлению с вектором скорости. Проекция исходного вектора - 10*200 = 2000 кг*м/с на горизонтальную ось равна 2000 кг*м/с (в верхней точке траектории снаряд летит горизонтально), а на вертикальную ось - нуль. Для векторов импульсов осколков суммы их проекций на каждую ось не изменятся - 2000 кг*м/с на горизонтальную и 0 на вертикальную.
К сожалению, в условии нечётко сформулировано, что такое "часть массой 3 кг получила скорость 400м/с в прежнем направлении под углом 60 градусов к горизонту" - это скорость относительно земли, или относительно общего центра массы (скорость которого не изменилась). Также неясно, "400м/с в прежнем направлении" - это модуль вектора скорости или его проекция на горизонтальную ось. Если предположить, что скорость 400м/с в прежнем направлении под углом 60 градусов к горизонту - это модуль вектора скорости относительно земли, то часть массой 3 кг сохранила свою горизонтальную составляющую 200м/с, и, следовательно, вторая часть не получила никакого импульса в горизонтальном направлении и тоже сохранила свою горизонтальную составляющую 200м/с. В вертикальном направлении первая часть получила импульс 3*400*SQRT(3)/2 = 600*SQRT(3). Вертикальная составляющая скорости второй части равна (600*SQRT(3))/7, а тангенс угла наклона её вектора скорости к горизонту ((600/7)/20 0)*SQRT(3) = (3/7)*SQRT(3). (Угол 36.58677555 град.)
Ответ отправил: SFResid (статус: Студент)
Ответ отправлен: 07.05.2007, 05:48
Оценка за ответ: 5

Отвечает: Сухачев Павел Александрович
Здравствуйте, Tribak!
Задача решается по Закону Сохранения Импульса:
M*V=m1*V1*cos60+m2*V2;
m2=M-m1;
(M-m1)*V2=M*V-m1*V1*cos60;
V2=(M*V-m1*V1*cos60)/(M-m1);
V2=200 м/с – знак «+» указывает, что скорость направлена в одну сторону с скоростью движения снаряда до разрыва.
Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс)
Ответ отправлен: 09.05.2007, 08:28
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 85.720
Здравствуйте эксперты, такая вот задачка:
В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках металлический стержень длинной 1.5 метра и массой 8 кг вертикально оси вращения При этом скамейка с человеком вразается с частотой 4 об/с. Момен инерции человека скамейки 6 кг*м^2. Сколько оборотов в секунду будет делать скамья с человеком, если человек повернет стержень в горизонтальном положении, причем человек держит стержень за конец.
Подскажи что такое скамья Жуковского, в имеющихся учебника информации не нашел, и в викопедии тоже
Отправлен: 06.05.2007, 16:41
Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: spaar
Добрый вечер, Tribak.
Скамья Жуковского - это вращающаяся скамья.
Кроме wikipedia существуют множество славных поисковых систем: yandex, google и т.д.

Приложение:

---------
http://www.youtube.com/watch?v=4i6-drnQzsg

Ответ отправил: spaar (статус: 9-ый класс)
Ответ отправлен: 06.05.2007, 23:15
Оценка за ответ: 5

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Tribak!
http://www.intos.ru/intos/vuz051.htm Устройство демонстрационное "Скамья Жуковского" ФДМ 017 позволяет демонстрировать эффект, связанный с законом сохранения количества движения (момент импульса). http://physic.msun.ru/physic/Demonstrasy.htm - по этим адресам есть и картинки, а по второму - описание демонстрируемых эффектов. Адреса легко найти Гуглем по словам "Скамья Жуковского".
Теперь о задаче. Когда человек держит стержень вертикально - параллельно оси вращения - момент инерции этого стержня практически равен нулю. Если человек повернет стержень в горизонтальное положение, то ось вращения будет перпендикулярна к стержню; будем считать, что она проходит через его конец. Тогда момент инерции стержня станет равен:
Jc = m*((L^2)/3) = 8*((1/5^2)/3) = 3.6 кг*м^2, а суммарный момент инерции 6 + 3.6 = 9.6 кг*м^2.
Момент импульса - это произведение момента инерции на частоту вращения; при отсутствии внешних сил момент импульса системы не изменяется - это и есть закон сохранения. Значит, во сколько раз увеличился момент инерции во столько раз уменьшилась частота вращения: 4*(6/9.6) = 2.5 об/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Студент)
Ответ отправлен: 08.05.2007, 07:20
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 85.722
Здравствуйте эксперты, такая задачка:
Лед массой 2 кг, при температуре 0 градусов цельсия был превращен в воду той же температуры при помощи пара, имеющего температуру 100 градусов цельсия. Определить массу израсходованного пара. Какого будет изменение энтропии системы лед пар при таянии льда.
У меня несколько вопросов:
1)Как вычислить энтропию при фазовом переходе, там ведь будет S((dQ+dA)/T), обычно выражают из dQ и dA -> dT, и считают этот интеграл, но здесь температура не меняется, как тогда считать. Или ничего выражать не надо, и просто подставить dQ и S(dQ/T)=Q, и чему тогда равна dA
2)Здесь идет охлаждение газа и фазовый переход льда в жидкость, изменение энтропии системы, будет равно сумме измений энтропий этих двух процессов?

Приложение:

Отправлен: 06.05.2007, 17:01
Вопрос задал: Tribak (статус: 1-ый класс)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Ramnzv
Здравствуйте, Tribak!
λ(m1)=r(m2), m2=0,3 кг .Я думаю, так как температура не изменилась изменение энтропии можно посчитать по уравнению: S=∆(Q) /T, а изменение энтропии системы равно сумме изменений энтропии льда и пара по отдельности (получается, что ∆(Q) одинаково и у льда и у воды).

Приложение:

---------
Жить и созидать

Ответ отправил: Ramnzv (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 06.05.2007, 21:54
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 85.778
Цепь длиной L = 2м лежит на столе, одним концом свисая со стола. Если длина свешивающейся части превышает 1/3L , то цепь соскальзывает со стола. Определить скорость v цепи в момент ее отрыва от стола.
Отправлен: 06.05.2007, 21:47
Вопрос задал: OKYHb (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович
Здравствуйте, OKYHb!
Когда цепь лежала на столе, то её центр тяжести находился на расстоянии L/3 от конца, который лежал на столе.
! Точнее, он находился на L/3 ниже поверхности стола
В момент отрыва цепи от стола центр тяжести переместится на расстояние L/3.
m*g*L/3=m*V^2/2;
V=sqrt(2*g*L/3).
!! Ответ неверный. Оставлен для экзаменаторов.
Вы забыли, что часть энергии пойдет на работу против силы трения, т.е. на нагревание. Сила трения здесь ненулевая, поскольку в условии сказано, что цепочка начинает соскальзывать, если длина свешивающейся части превышает 1/3L. Без трения цепь начала бы соскальзывать при любой длине свешивающейся части. [ Alexandre V. Tchamaev ]

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс)
Ответ отправлен: 09.05.2007, 09:04


Вопрос № 85.785
1. Однородные электростатическое и магнитное поля направлены перпендикулярно друг другу. Напряженность электростатического поля 1 кВ/м, индукция магнитного поля 1 мТл.
Какими должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его движение в этих полях было прямолинейным?
Ответ: 106 м/с; векторы v, E и В должны быть взаимно перпендикулярны.

2. Медный провод сечением S = 2 мм2, согнутый в виде трёх сторон квадрата, может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через его крайние точки. Провод находится в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Когда по проводу идёт ток I = 10 А, провод отклоняется от положения равновесия на угол a = 150. Определить индукцию В магнитного поля. Плотность меди r = 8900 кг/м3.

3. По наклонной плоскости, составляющей угол a = 200 с горизонтом, в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл равномерно движется вверх, сохраняя горизонтальное положение, металлический брусок длиной L = 10 см и массой m = 100 г, по которому течёт ток I = 18 А. С каким ускорением а будет двигаться брусок, если направление тока в нём изменить на противоположное?

69. Электрон влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукции которых соответственно равны В1 = 1.73 мкТл и В2 = 2.25 мкТл. Начальная скорость электрона v = 5×105 м/с. Векторы индукции В1 и В2 перпендикулярны вектору скорости v. Определить траекторию движения электрона. Масса электрона m = 9.1×10–31 кг, его заряд е = –1.6×10–19 Кл.
Ответ: R = 1 м.

5. Рамка площадью S = 200 см2 равномерно вращается с частотой n = 10 об/с относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0.2 Тл). Каково среднее значение ЭДС индукции <Ei> за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от максимального значения до нуля?
Ответ: <Ei> = 4nBS; <Ei> = 0.16 В.
Отправлен: 06.05.2007, 22:20
Вопрос задал: Куприй Алексей Павлович (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Ramnzv
Здравствуйте, Куприй Алексей Павлович!
1. Сила Fe = qE направлена в сторону вектора E, а сила FB=qVB sina направлена перпендикулярно скорости, значит Fe и FB должны лежать в одной плоскости и быть равными (E и B, и, соответственно, V взаимноперпендикулярны). qVB= qE, V=E/B.
2. Моменты сил относительно оси, вокруг которой может вращаться провод, должен равняться нулю: mgLsina + (2mgLsina)/2 – IBLLcosa=0 (mgLsina + (2mgLsina)/2 – сумма моментов силы проекций силы тяжести для 3-х «частей» провода; IBLLcosa – момент силы проекции силы ампера действующая на ту часть проводника, которая параллельна оси вращения, две другие силы ампера не учитываются, т.к. направлены вдоль оси вращения и не создают момента импульса). Посчитаем массу одной трети провода LS=m/r, m=rLS. Конечная формула выглядит так: B=2rSg(tga)/I.
3. am = mg(sina)+IBL(sina), a – ускорение.
69. (F1)=eV(B1), (F2)=eV(B2); (Fр)^2=(F1)^2 + (F2)^2 и (Fр)=mV/R. Конечная формула из этого: R=mV/e*sqrt((B1)^2 +(B2)^2).
5. Ei=-∆Ф/∆t. ∆Ф = BS, т.к. рамка поворачивается от 90о до 0о. ∆t=1/(4n), т.к. рамка за четверть одного оборота повернется на угол 90, т.е. магнитный поток изменится от максимального значения до нуля.

---------
Жить и созидать
Ответ отправил: Ramnzv (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 08.05.2007, 18:55

Отвечает: Сухачев Павел Александрович
Здравствуйте, Куприй Алексей Павлович!

1.Сила, действующая со стороны магнитного поля компенсирует силу, действующую со стороны электрического поля.
F=q*V*B; F=E*q;
q*V*B=E*q;
V=E/B;
V перпендикулярно к B и E.

2. На провод действуют две силы:
Ft=m*g; m=r*S*3*L; L-это длина одной стороны
Когда рамка поднялась на угол a:
F*cos(a)=m*g
I*B*L*cos(a)=r*S*3*L*g;
B=r*S*3*g/(I*cos(a));

3. Если изменить направление тока на противоположное, то брусок начнет двигаться вниз с ускорением а.:
Ft=m*g;
F=I*B*L*sin(a);
1)F+m*g*sin(a)=m*a;
a= (I*B*L*sin(a)+m*g*sin(a))/m
либо
2) I*B*L*sin(a)/cos(a)=m*a;
a=I*B*L*tg(a)/m

69. Силы, действующие на электроны, со стороны магнитных полей, складываются по правилу параллелограмма:
F1=e*V*B1;
F2=e*V*B2;
F=(F1+F2)*cos45;
F=e*V*cos45*(B1+B2);
F=m*a;
a=V^2/R;
a=e*V*cos45*(B1+B2)/m;
R=V^2/a;
R=V*m/(e*cos45*(B1+B2));

5.Магнитный поток изменяется от максимального значения до 0 за половину оборота.
t=T/4; t=1/4*n;
Ei=Ф/t=4*n*B*S

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: 4-ый класс)
Ответ отправлен: 09.05.2007, 10:58
Оценка за ответ: 4


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.
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 от 02.05.2007
Яндекс Rambler's Top100

В избранное