Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RusFAQ.ru: Физика


Новое направление Портала RusFAQ.ru:
MosHoster.ru - Профессиональный хостинг

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 400
от 10.01.2008, 01:35

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 124, Экспертов: 24
В номере:Вопросов: 2, Ответов: 7

Нам важно Ваше мнение об этой рассылке.
Оценить этот выпуск рассылки >>


Вопрос № 116921: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Тело двигается прямолинейно, ускорение растет пропорционально пройденному пути: а=0,01*S. Какую скорость будет иметь тело, пройдя 100 метров? ..
Вопрос № 116953: 1 Какой будет кинетическая энергия электрона (в МэВ), у которого длина волны де Бройля равна 10-15 м, т. е. сравнима с диаметром атомного ядра? Учесть релятивистское соотношение между энергией и импульсом электрона. 2 Чему была бы равна длина воо...

Вопрос № 116.921
Здравствуйте, уважаемые эксперты!
Тело двигается прямолинейно, ускорение растет пропорционально пройденному пути: а=0,01*S. Какую скорость будет иметь тело, пройдя 100 метров?

Приложение:

Отправлен: 04.01.2008, 19:45
Вопрос задал: Алексей Вадимович (статус: Посетитель)
Всего ответов: 5
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 4)

Отвечает: Bogosja
Здравствуйте, Алексей Вадимович!
я думаю что:
первообразная от ускрения есть скорость. отсюда первообразная от 0.001S есть (0.01s^2)/2. подстовляем вместо S 100 и получаем 50 км/ч. это при условии, что начальная скорость была равна 0.
думаю так
Ответ отправил: Bogosja (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 04.01.2008, 21:22
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
Скорость равна определенному интегралу от ускорения ПО ВРЕМЕНИ t

Отвечает: heap11
Здравствуйте, Алексей Вадимович!

S(0) = 0
a(t) = S''(t) = 0.01*S(t)

S" - 0.01*S = 0
S(t) = A*exp(0.1*t) + B*exp(-0.1*t)
из условия S(0)=0 следует, что B=-A

поэтому S(t) = A*(exp(t/10) - exp(-t/10)) = 2*A*sh(t/10) = C*sh(t/10)
V(t) = S'(t) = 0.1*C*ch(t/10)
V(0)=V0 = 0.1*C

V(t) = V0*ch(t/10)

Отсюда следует, что
1) если начальная скорость неизвестна, то ответить на поставленный вопрос невозможно
2) если начальная скорость равна нулю, то тело вообще не сдвинется с места

Ответ отправил: heap11 (статус: 4-ый класс)
Ответ отправлен: 04.01.2008, 21:45
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
Начальная скорость - бесконечно малая величина, отличная от нуля.

Отвечает: физик фрик
Здравствуйте, Алексей Вадимович!
a=d^2S/dt^2=c*S
где с = 0,01

общее решения этого уравнения
S=C1*exp(t*sqrt(c))+C2*exp(-t*sqrt(c))
начальные условия:
путь равен нулю: S(0)=0 => -C2=C1=C/2

тоесть S(t) = С * ( exp( t*sqrt(c) ) - exp( -t*sqrt(c) ) )/2 = С*sh( t*sqrt(c) )

скорость V(t)=dS/dt=sqrt(c)*С*ch( t*sqrt(c) )

начальные условия:
скорость равна нулю V(0)=0 => С=0 => V(t)=0
скорость равна V0 => V(t)=V0*ch( t*sqrt(c) )
Ответ отправил: физик фрик (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 04.01.2008, 22:06
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
Начальная скорость - бесконечно малая величина, отличная от нуля.

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
!!!
Здравствуйте, Алексей Вадимович!
Вы спрашиваете, на каком основании мы применяем формулы (3) и (4) (в задаче к вопросу №116737 они обозначены как (1)).
По определению ускорения: a = dv/dt (1)
и a = dS /dt^2. (2)
Интегрируя эти определяющие формулы, получаем:
v = vo + a*t.. (3)
и
S = vo*t + a*t^2/2. (4)
Уравнения (3) и (4) имеют самый общий характер и годны для:
1) равноускоренного прямолинейного движения a = const > 0;
2) равнозамедленного прямолинейного движения a = const < 0;
3) НЕ равноускоренного (или НЕ равнозамедленного) a ≠ const, а определяется какой-либо функцией одной переменной:
a = f(x) (как в Вашей задаче a = 0,01*S)
или нескольких: a = f(x1, x2, …).
Мы перебрали все виды движений, показав общий характер этих уравнений. Вот на ос-новании общности этих уравнений мы их и применяем.
Дальнейшее решение смотрите в моем ответе к вопросу №116737.

Неверно, "Интегрируя эти определяющие формулы" Вы неявно используете предположение о постоянстве ускорения, вынося его за знак интеграла. При ускорении, зависящем от времени, так делать нельзя.
-----
∙ Отредактировал: Alexandre V. Tchamaev (*Управляющий)
∙ Дата редактирования: 05.01.2008, 04:55
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 04.01.2008, 23:26
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
Неверно, "Интегрируя эти определяющие формулы" Вы неявно используете предположение о постоянстве ускорения, вынося его за знак интеграла. При ускорении, зависящем от времени, так делать нельзя.

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Алексей Вадимович!
Для перемещения тела массой m на элемент пути dS надо совершить элементарную работу dA = F*dS = m*а*dS; из исходной ф-лы а = k*S, где k = 0.01, имеем: dA = m*k*S*dS (1). Проинтегрировав (1) от 0 до Sк, где Sк = 100 метров, получим: Aк = m*k*Sк2/2 (2). Но Aк превращается в кинетическую энергию тела, т.е.: Aк = m*V2/2 (3), где V - приобретённая скорость. Сопоставив (3) и (2), окончательно: V = Sк*√(k) = 100*√(0.01) = 10 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 06.01.2008, 06:28


Вопрос № 116.953
1 Какой будет кинетическая энергия электрона (в МэВ), у которого длина волны де Бройля равна 10-15 м, т. е. сравнима с диаметром атомного ядра? Учесть релятивистское соотношение между энергией и импульсом электрона.
2 Чему была бы равна длина воображаемого математического маятника с периодом колебаний 1,5 часа? Ускорение свободного падения принять равным значению на поверхности Земли.
3 Неподвижная молекула распадается на два атома. Масса одного из атомов в три раза больше, чем другого. Определите кинетическую энергию каждого атома, если их общая энергия равна Е=0,032 пДж
Отправлен: 04.01.2008, 23:33
Вопрос задала: Денисенко Нина Анатольевна (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak
Здравствуйте, Денисенко Нина Анатольевна!
2)
T=2*pi*sqrt(L/g)
T/(2pi)=sqrt(L/g)
L/g=(T/(2pi))^2
L=g(T/(2pi))^2 =7.386*10^6м
3)вначале запишем закон сохранения импульса:
m1v1=m2v2 (т.к. до этого атом покоился)
v1=m2v2/m1=3*v2
теперь запишем энергию для каждого атома:
E1=m1*(v1)^2 /2
E2=m1*(v2)^2 /2
найдем как соотносяться энергии между собой, поделим E1/E2:
E1/E2=(m1*v1*v1/2)/(m2*v2*v2/2) ///m1v1 и m2v2 как уже писал это имульсы и из закона сохрания энергии они равны, поэтому на них можно сократить, так же сокращаем на 1/2, получаем:
E1/E2=v1/v2=3
тоесть : E1=3*E2
теперь запишем закон сохранения энергии:
E1+E2=E (исходной энергии)
3*E2 +E2=E
4E2=E
E2=E/4=Е=0,032 пДж /4=0,008 пДж
E1=3*E2=0,024 пДж
Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 05.01.2008, 11:20
Оценка за ответ: 4

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Денисенко Нина Анатольевна!
1.
Кинетическая энергия электрона определяется формулой: Екин = P^2/(2*mo), (1)
где mo – масса покоя электрона, равная 9,11*10^-31 кг,
P – импульс электрона. P = h/λ, (2)
где λ – длина волны де Бройля, равная согласно условию задачи 10^-15м,
h – постоянная Планка, равная 6,626*10^-34 Дж*c.
Сопоставляя (1) и (2), получаем: Екин = (h/λ)^2/(2*mo).
Подставляя численные значения задачи, вычислим кинетическую энергию электрона:
Екин = (6,626*6,626*10^-68)/(10^-30*2*9,11*10^-31) = 2,41*10^-7 Дж.
1 эВ = 1,6*10^-19 Дж.
В электрон-вольтах Екин = (2,41*10^-7)/(1,6*10^-19) = 1,506*10^12 эВ =1,506*10^6 МэВ.
Ответ: Кинетическая энергия электрона равна 1,506*10^6 МэВ.
2.
Данные задачи: Объект – Математический маятник;
Период колебаний Т=1,5 час = 1,5*3600c =5400c.
Период Т математического маятника определяется формулой: Т=2*π*sqrt(l/g),
где l – длина математического маятника, π – число 3,14; g – ускорение свободного паде-ния, равное на поверхности Земли 9,81 м/с^2, sqrt означает квадратный корень.
Из нее, разрешив относительно l, получим длину воображаемого математического маят-ника:
l = (g*T^2)/(4*π^2) = (9,81*5400*5400)/(4*9,86)= 7253 км.
Ответ: Длина воображаемого математического маятника с периодом колебаний 1,5час со-ставляет 7253 км.
3
Дано: m1 = 3*m2.
Еобщ =0,032 пДж
Общая энергия молекулы Е = Екин1 + Екин2..
Екин1 = 3*m2*v^2/2;
Екин2 = m2*v^2/2.
Откуда получим: Еобщ = 3*m2*v^2/2 + m2*v^2/2 = (m2*v^2/2)*(3+1) =2*m2* v^2.
Екин2 = Еобщ/4 = 0,032пДж/4 = 0.08пДж. И тогда Екин1 = 3*0,08пДж = 0,024пДж.
Ответ: Кинетическая энергия одного атома составляет 0,024пДж, а другого 0.08пДж.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 05.01.2008, 13:24
Оценка за ответ: 5


Вы имеете возможность оценить этот выпуск рассылки.
Нам очень важно Ваше мнение!
Оценить этот выпуск рассылки >>

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"
Техподдержка портала, тел.: +7 (926) 535-23-31
Хостинг: "Московский хостер"
Поддержка: "Московский дизайнер"
Авторские права | Реклама на портале
Версия системы: 4.69 от 06.01.2008
Яндекс Rambler's Top100
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru
Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru

В избранное