Вопрос № 115481: Уважаемые эксперты! Помогите с задачей. Мяч массой 150 г, движущийся со скоростью 6 м/с, ударяется о стенку так, что угол между векторами скорости до удара и после равен 60 градусов. Считая удар упругим, определить его продолжительность. Известно, чт...Вопрос № 115497: Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, решить задачу:
Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 30 градусов к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом 1,5 см. Индукция поля В=0,1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
С...Вопрос № 115518: Здравствуйте, дорогие эксперты! Может кому-то вопрос покажется лёгким, но помогите, пожалуйста, решить физическую задачу по дифференциальным уравнениям, а то сам давно проходил уже не помню, а рыться не охото.
Текст задачи: Локомотив массой M дви...Вопрос № 115539: Добрый день.
Пожалуйста решите мне задачу:при торможении поезда тормозная колодка,теплоёмкость которой равна 2*10(в 3 степени)ДЖ/К нагрелась за 20 с на 20 К.Найти мощность,которая развивается на колодке при торможении.
...Вопрос № 115565: Добрый день.
Подскажите пожалуйста :в посудину в котрой 10 кг воды при температуре 293 К вливают 7 кг розплавленого свинца,взятого при температуре плавления 600 К.При этом выделилось 0.05 кг пара.Определить температуру в посудине после того как п...Вопрос № 115582: №1
На поверхности озера, имеющей глубину Н=2 м, находится круглый плот радиуса R=8 м.Найти радиус r полной тени от плота на дне озера при освещении воды рассеянным светом. Показатель преломления воды n=1.33.
№2
на какое расстояние l смест...
Вопрос № 115.481
Уважаемые эксперты! Помогите с задачей. Мяч массой 150 г, движущийся со скоростью 6 м/с, ударяется о стенку так, что угол между векторами скорости до удара и после равен 60 градусов. Считая удар упругим, определить его продолжительность. Известно, что сила удара 20Н.
Приложение:
Отправлен: 23.12.2007, 01:48
Вопрос задал: Dancer (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)
Отвечает: Сухачев Павел Александрович
Здравствуйте, Dancer!
Для начала необходимо найти проекцию импульса на нормаль(перпендикуляр) к стене.
p=m*V*cos(b);
b=a/2; - угол между направлением скорости и нормалью к стене(удар абсолютно упругий, значит он равен половине угла между векторами скоростей)
Импульс до удара:
p0=m*V*cos(a/2);
После:
p= - m*V*cos(a/2) – тело движется в противоположную сторону.
Запишем второй закон Ньютона:
F*t=p0-p;
F*t=m*V*cos(a/2)-(-m*V*cos(a/2)) ;
F*t=2*m*V*cos(a/2) ;
t=2*m*V*cos(a/2)/F;
Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, решить задачу:
Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 30 градусов к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом 1,5 см. Индукция поля В=0,1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
Спасибо.
Отправлен: 23.12.2007, 07:53
Вопрос задала: Marina (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Marina!
На протон действует сила Лоренца, величина которой определяется как F=q*V*B*sin30 (1),
где q- заряд протона, V - его скорость, B - индукция поля.
Второй закон Ньютона:
ma=mV^2/R=q*V*B*sin30 (2),
где m - масса протона, R - радиус винтовой линии; из (2) можно найти скорость:
V=R*q*B*sin30/m
Тогда кинетическая энергия равна:
E=mV^2/2=(R*q*B*sin30)^2/2*m
Масса протона m=1,672*10^-27 кг
Его заряд равен заряду электрона со знаком +: q=1,6*10^-19 Кл
Подставляем: E=(0,015*1,6*10^-19*0,1*1/2)^2/2*1,672*10^-27=1,68*10^-18 Дж~10 эВ
Ответ отправил: Gerhard (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 23.12.2007, 16:30 Оценка за ответ: 4
Вопрос № 115.518
Здравствуйте, дорогие эксперты! Может кому-то вопрос покажется лёгким, но помогите, пожалуйста, решить физическую задачу по дифференциальным уравнениям, а то сам давно проходил уже не помню, а рыться не охото.
Текст задачи: Локомотив массой M движется по некоторому участку пути со скоростью 60 км/ч. Через какой промежуток времени и на каком расстоянии от начала торможения он будет остановлен, если сила сопротивления движению при торможении равна 0,2 массы локомотива.
Заранее спасибо:-)!!!
Отвечает: Geserych
Здравствуйте, Полянский Дмитрий Александрович!
так как сила равна 0,2 массы, то по формуле a=F/m, a=0,2. но ускорение это ещё и a=V/t, t=V/a. V=V/3,6-перевод из км/ч в м/с. t=83,3с
Ответ отправил: Geserych (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 23.12.2007, 15:04 Оценка за ответ: 1
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Полянский Дмитрий Александрович!
Не совсем корректно силу сравнивать с массой (сила сопротивления движению при торможении равна 0,2 массы локомотива), поэтому решение в общем виде.
Изменение кинетической энергии поезда равно работе силы сопротивления на участке торможения ей поезда:
M*V^2/2=F*l
где l - искомый путь, V=60 км/ч, F - сила
Имеем: l=M*V^2/2*F
Т.к. движение равнозамедленное: 0=V-a*t,
где t - искомое время остановки
По второму закону Ньютона a=F/M
Тогда t=V*M/F
Ответ отправил: Gerhard (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 23.12.2007, 16:41
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Полянский Дмитрий Александрович! Прежде всего, выражение "сила сопротивления движению при торможении равна 0,2 массы локомотива"само по себе с точки зрения физических законов безграмотно и бессмысленно - сила и масса измеряются в различных единицах (подобные вещи допустимы, когда эти единицы чётко указаны). Скорее всего, в оригинале было "0,2 веса" - это законно, т.к. вес - это сила; возможно, математик, обратив внимание, что на упаковках продуктов с некоторых пор вместо
"вес нетто" пишут "масса нетто", решил, что и в данном случае нужна такая замена. Поскольку "0,2 веса" - практически реальное значение, будем считать, что так оно и есть. Введём обозначения переменных: t - время, v - скорость, x - расстояние от начала торможения, F - сила. Напишем исходные дифференциальные уравнения (для физика - это "законы природы", в справедливости которых он убеждается на опыте, для математика - "постул
аты", принимаемые без доказательства): v = dx/dt, или dx = v*dt (1); F = M*dv/dt, или dv = (F/M)*dt (2). В данном случае F = Fт, где Fт - сила сопротивления движению при торможении; она обладает свойством: при ABS(v) > 0, Fт = -f*G*SIGN(v) (3); при ABS(v) = 0, Fт = 0 (4). Здесь: f - безразмерный "коэффициент сопротивления" (по условию f = 0,2), G - вес локомотива; G = M*g (5), где g = 9,81 м/с2 (это тоже один иэ "законов природы").
Подставим (5) в (3), заменим f*g = j (= 0,2*9,81 = 1,962 м/с2) и соответственно преобразуем (2): dv = -j*dt (6). Проинтегрировав (6), имеем: v = - j*t + C1 (7), где C1 произвольная постоянная. C1 определяем, исходя из "начальных и граничных условий"; в нашем случае: при t = 0 (начало торможения), v = Vнач = 60 км/ч = 16,67 м/с (8); при t = tост, v = 0 (9). Подставляя поочерёдно (8) и (9) в (7),
получаем: C1 = Vнач = 16,67 м/с (10); tост = Vнач/j (11), после чего (7) приобретает вид: v = Vнач - j*t (12). Подставим (12) в (1) и проинтегрируем: x = Vнач*t - j*t2/2 + C2; т.к. при t = 0, x = 0, то C2 = 0, т.е. x = Vнач*t - j*t2/2 (14). Подставив сюда значение tост из (11), после упрощений получим: xост = Vнач2/(2*j) (15), или xост
= Vнач*tост/2 (16); Результат: tост = Vнач/j = 16,67/1,962 = 8,5 с. xост = 16,67*8,5/2 = 71 м. Примечание: если не требуется вычислять tост, удобнее использовать (15).
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 27.12.2007, 12:45
Вопрос № 115.539
Добрый день.
Пожалуйста решите мне задачу:при торможении поезда тормозная колодка,теплоёмкость которой равна 2*10(в 3 степени)ДЖ/К нагрелась за 20 с на 20 К.Найти мощность,которая развивается на колодке при торможении.
Ответ отправил: Geserych (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 23.12.2007, 14:55 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 115.565
Добрый день.
Подскажите пожалуйста :в посудину в котрой 10 кг воды при температуре 293 К вливают 7 кг розплавленого свинца,взятого при температуре плавления 600 К.При этом выделилось 0.05 кг пара.Определить температуру в посудине после того как появиться тепловое равновесие. С(воды)=2.25*10^6 ДЖ/кг*К С(свинца)=130 ДЖ/кг*К Удельная теплота паробразования r=2.25*10^6 ДЖ/кг Удельная теплота плавления свинца 30*10^3 Дж/К
С(воды) = 4.18*10^3 Дж /(кг*К) ( а не 2.25*10^6 ДЖ/кг*К)
Пусть Т - искомая температура в Кельвинах
Подсчитаем балланс тепла
1) Свинец отдал тепло при замерзании
Q1 = 30*10^3 Дж/кг * 7кг = 21*10^4 Дж
и при дальнейшем остывании
Q2 = (600-Т) * 7 * 130 Дж
2) 0.05 кг испарившейся воды забрали тепла:
на нагрев от Т до 373К
Q3 = 0.05*(373-Т)*4.18*10^3 Дж = (373-Т)*209 Дж
на испарение
Q4 = 0.05кг *2.25*10^6 Дж/кг = 11.25*10^4 Дж
3) и наконец нагрев 10 кг воды до температуры Т
Q5 = 10 * (T - 293) * 4.18*10^3 Дж
В итоге уравнение балланса тепла Q1+Q2 = Q3+Q4+Q5
210000 + (600-Т) * 910 = (373-Т)*209 + 112500 + (T-293)* 41800
Ответ отправил: heap11 (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 24.12.2007, 05:17 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 115.582
№1
На поверхности озера, имеющей глубину Н=2 м, находится круглый плот радиуса R=8 м.Найти радиус r полной тени от плота на дне озера при освещении воды рассеянным светом. Показатель преломления воды n=1.33.
№2
на какое расстояние l сместится луч света, распространяющийся в стекле с показателем преломления n, если на его пути имеется плоскопараллельная щель ширины d, заполненная воздухом? Угол падения луча на щель равен альфа. Полного отражения не просиходит.
Отвечает: Geserych
Здравствуйте, Cid Hightwind!
максимальный угол падения 90. именно его можно рассматривать каккраевой луч, край тени. найдем угол
преломления. он равен отношению показателей прпреломления и равен 0.7519. угол 49. теперь найдем расстояние от края тени до перпендикуляра, проведенного через край плота. оно равно глубине на тангенс угла преломления. 2,3 . теперь из радиуса плота вычитаем это расстояние и получаем радиус тени 8-2,3=5,7. вообще то я точно такуюже задачу недавно решал. могу выслать чертеж
и решение в виде фото с тетради.
Ответ отправил: Geserych (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 24.12.2007, 15:00 Оценка за ответ: 5
