/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 461
от 17.03.2008, 20:05

Вопрос № 126.848

Здраствуйте! Помогите решить задачу с помощью теоремы Гауса. Дана цилиндрическая поверхность и бесконечный проводник проходящий по оси цилиндра. Дана поверхнностная плотность заряда этого цилиндра и линейная плоность заряда проводника. Нужно найти зависимость напряжённости от расстояния от проводника(или от оси цилиндрической поверхности, что то же самое). Заранее благодарен.

Отправлен: 11.03.2008, 20:31 Вопрос задал: Осипов Александр Евгеньевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Осипов Александр Евгеньевич! По теореме Гаусса: Поток вектора напряженности через замкнутую поверхность пропорционален заряду, ограниченному поверхностью. Для данной задачи наиболее подходящей будет поверхность цилиндра, коаксиального данному. Радиус цилиндра будем менять по ходу решения. Пусть R - радиус проводящего цилиндра, тогда r - радиус цилиндра, образующего заданную поверхность. Полный поток вектора Ф=интеграл(dФ) по замкнутой поверхности. dФ=EdS*cos(alfa) Для цилиндра Ф=Ф(боков.пов.)+2*Ф(основания) Из соображений симметрии следует что Ф(основания)=0, так как ветор напряженности нормален проводнику, alfa=90, cos(alfa)=0 Для боковой поверхности цилиндра cos(alfa)=1 и Ф=интеграл(EdS) боковая поверхность цилиндра S=2*п*r*L, где L - высота цилиндра. Т.о. Ф=2*E*п*r*L (1) По теореме Гаусса Ф=q/eps0, eps0 - электрическая постоянная Рассмотрим 2 случая: 1. r<R Определим заряд ограниченный поверхностью q=т*L (2), т-линейная плотность заряда. Приравняем (1) и (2) 2*E*п*r*L=т*L/eps0 E=т*L/(2*eps0*п*r*L) E=т/(2*eps0*п*r) - Напряженность внутри цилиндра R 2. r>=R Определим заряд ограниченный поверхностью (теперь это и тонкий проводник и заряженный цилиндр) q(проводника)=т*L (2). q(цилиндра)=sigma*S=sigma*2*п*R*L (3). q=q(проводника)+q(цилиндра)=т*L+sigma*2*п*R*L (4) Приравняем (1) и (4) 2*E*п*r*L=(т*L+sigma*2*п*R*L)/eps0 E=(т*L+sigma*2*п*R*L)/(eps0*2*п*r*L) E=(т+sigma*2*п*R)/(eps0*2*п*r) E=т/(eps0*2*п*r)+(sigma*2*п*R)/(eps0*2*п*r) E=т/(eps0*2*п*r)+(sigma*R)/(eps0*r) - Напряженность вне цилиндра R Трудно без рисунков!

Ответ отправил: DrMeks (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 12.03.2008, 16:49 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо вам большое за отзывчивость и помощь!!!

Вопрос № 126.914

Здравствуйте, эксперты. Помогите сделать дом. задание по физике!?? 1. Тонкое кольцо радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд q=0,1 нКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восстановленном из его середины, находится точечный заряд q1=10 нКл. Определить силу F, действующую на точечный заряд со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на 2 м. 2. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом R, равномерно распределен заряд с линейной плотностью "лямбда"= 10 мкКл/м. Определить напряженность Е и потенциал "фи" электрического поля, создаваемого таким распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги. Длина нити составляет 1/4 длины окружности и равна 11,25 см.

Отправлен: 12.03.2008, 11:06 Вопрос задал: Дудус Владимир Викторович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Дудус Владимир Викторович! 1. Дано: R = 10см =0,1м; q = 0,1нКл = 10^–10Кл; q1 =10нКл = 10^–8Кл; h = 2м. Расстояние от каждой точки тонкого кольца до точечного заряда q1 равно l = √(R^2 + h^2) = √(0,01м^2 + 4м^2) = 2, 0025м. Сила, действующая на положительный точечный заряд q1 в точке нахождения этого заря-да определяется по формуле: F = E*q1, (1) где E – напряженность электрического поля в данной точке, создаваемая суммой всех за-рядов, расположенных на кольце. Эта сумма равна q*(2*π*R). Напряженность электрического поля точечного заряда q на расстоянии l от него: Е = ko*q*(2*π*R)/l^2, где ko = 9*10^9 H*м^2/Кл^2. Подставив значение l = √(R^2 + h^2), получим: Е = ko*q*(2*π*R)/(R^2 + h^2) А для силы, действующей на заряд q1 F = (ko*q*(2*π*R)*q1)/(R^2 + h^2). Вычислим силу, подставляя числовые данные задачи: F =(9*10^9 H*м^2/Кл^2*10^–10Кл*2*π*0,1м*10^–8Кл)/(4,01м^2) =1,41*10^–9Н =1,41нН. Ответ: Сила, действующая на точечный заряд равна 1,41нН. 2. Дано: λ = 10мкКл/м =10^–5Кл/м; ko = 9*10^9 Н*м^2/Кл^2, Напряженность электрического поля точечного заряда q на расстоянии R от него выражается формулой E1 = ko*|q|/R^2. Согласно принципу суперпозиции напряженность электрического поля, создаваемого в центре равномерно заряженного кольца длиной l равна E = E1*l Длина неполного кольца равна l = (1/4)*2*π*R = π*R/2 = 11,25см = 0,1125м Отсюда найдем R = (2*l)/π. Полный заряд кольца будет Q = λ*l. Следовательно, Е = (ko*λ*l)/R^2 = (ko*λ*l)/(4*l^2/π^2) = (ko*λ)/(4*l/π^2) Вычислим: Е = (9*10^9Н*м^2/Кл^2*10^–5Кл/м)*π^2/(4*0,1125м) = 628 кВ/м Справка: 1Н/Кл = 1В/м Потенциал найдем φ = Е*R = (628кВ/м*2*l)/π = 45кВ. Ответ: Напряженность и потенциал электрического поля соответственно равны 628 кВ/м и 45кВ.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 16.03.2008, 12:52

Вопрос № 126.917

Определить угловое ускорение маховика, частота вращения которого за время N=20 полных оборотов возросла равномерно от n0=1 об/c до n=5 об/с.

Отправлен: 12.03.2008, 11:11 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 3)

Отвечает: Gerhard !!! Здравствуйте, Kirman! Поскольку движение маховика равноускоренное, для угловой скорости w его вращения можем записать: w=w0+E*t (1) где t - время движения маховика w0=2*pi*n0 (2) - начальная угловая скорость w=2*pi*n (3) - конечная угловая скорость Подставляя (2) и (3) в (1) выражаем искомое угловое ускорение E: E=2*pi*(n-n0)/t (4) Для углового перемещения маховика имеем также формулу для равноускоренного движения: fi=fi0+w0*t+E*t^2/2 (5) C другой стороны, по условию задачи маховик совершил N=20 полных оборотов, значит: fi=2*pi*N (6) Приравнивая правые части (5) и (6) и учитывая, что начальную угловую координату можно считать нулевой - fi0=0, получаем: w0*t+E*t^2/2=2*pi*N (7) Подставляя (2)-(4) в (7) получаем: N=n0*t+(n-n0)*t/2=(n+n0)*t/2 (8) Из (8) выражаем время t и подставляем его в (4): E=2*pi(n-n0)*(n+n0)/2N=2* pi*( n^2-n0^2)/N=7,536 3.77 рад/с^2 Исправлены ошибки в расчете итоговой формулы ----- ∙ Отредактировал: Alexandre V. Tchamaev (*Управляющий) ∙ Дата редактирования: 13.03.2008, 09:48 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 16:47

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович !!! Здравствуйте, Kirman! Угловая скорость маховика определяется по формуле: ω = ωо + ε*t, где ωо – начальная угловая скорость, ε – угловое ускорение, t – время. Отсюда можно найти угловое ускорение: ε = (ω – ωо)/t С другой стороны найдем угловую скорость по известной частоте оборотов: ω = 2*π*n; ωо=2*π*nо. (ω – ωо) = 2*π*(n – nо). Время найдем как t =N/nсредн, где N – полное число оборотов, nсредн – средняя частота вра-щения маховика, равная (nо + n)/2, поскольку частота возрастала раномерно. Следовательно угловое ускорение будет выражаться формулой: ε = (ω – ωо)/t = (2*π*(n – nо))/(N/nсредн) Вычислим угловое ускорение, используя численные значения задачи: ε = (2*π*4об/с*3об/с)/20об =(π*4*3)/10 = 1,2*3,14 =3,8об/с^2. Ответ: Угловое ускорение маховика составляет 3,8 об/с^2. Угловые ускорения в СИ измеряются в рад./с2, а не в об./с2, поэтому числовые расчеты неверны. ----- ∙ Отредактировал: Alexandre V. Tchamaev (*Управляющий) ∙ Дата редактирования: 13.03.2008, 09:53

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 21:42

Вопрос № 126.918

Тело скользит по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол @=45градусов. Зависимость пройденного телом пути S от времени t задана уравнением S=C*t^2, где С=1,73 м/с^2. Найти коэффициент трения k тела о плоскость. Приложение: @ - обозначение альфы

Отправлен: 12.03.2008, 11:14 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Kirman! Согласно 2-му закону Ньютона запишем векторное уравнение движения: m*a(со стрелкой) = P(со стрелкой) + N(со стрелкой) + Fтрен(со стрелкой). (1) где a – ускорение тела в направлении скольжения, P – вес тела, m – масса тела, N – сила реакции, Fтрен – сила трения. Выберем систему координат с осями OХ и OY. Ось ОХ направим вдоль наклонной плос-кости в направлении скольжения тела, а ось ОY перпендикулярно направлению скольже-ния тела. Спроектируем уравнение (1) на ось ОХ: m*aХ = PX – FтрX; (2) Из (2), учитывая, что aХ = a, PX = m*g*sinα, FтрX = Fтр = k*N Получим m*a = m*g*sinα – k*N. (3) Спроектируем уравнение (1) на ось ОY: 0 = – Ру + NУ (4) Из (4), учитывая, что NУ = N и Ру = m*g*cosα, получим N = m*g*cosα (5) Подставив (5) в (3), имеем: m*a = m*g*sinα – k* m*g*cosα a = g*sinα – k*g*cosα (6) Разрешим (6) относительно k: k = (g*sinα – a)/(g*cosα) (7) Имея закон движения S = C*t^2, после двукратного дифференцирования получим значе-ние ускорения a = d^2(C*t^2/(dt)^2 = 2*C. (8) Подставив (8) в (7) найдем k = (g*sinsα – 2*C)/(g*cosα). Теперь можно вычислить коэффициент трения, используя числовые данные задачи: k = (9,8м/с^2*(√2)/2 – 2*1,73м/с^2)/(9,8/с^2*(√2)/2) = 0,5. Ответ: Коэффициент трения тела о плоскость равен 0,5.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 13.03.2008, 01:50

Вопрос № 126.920

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Две гири с разными массами соединены нитью, перекинутой через блок, момент инерции которого J=50 кг*м^2 и радиус R=20 см. Момент сил трения вращающегося блока Mтр=98,1 Н*м. Найти разность сил натяжения нити Т1-Т2 по обе стороны блока, если известно, что блок вращается с угловым ускорениемe е=2,36 рад/с. Блок считать однородным диском.

Отправлен: 12.03.2008, 11:18 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Kirman! Момент Mс, необходимый для вращения блока при заданных условиях: Mс = Mтр + J*ε = (Т1 - Т2)*R, откуда (Т1 - Т2) = (Mтр + J*ε)/R = (98.1 + 50*2.36)/0.2 = 1080.5 Н. Из того, что "блок считать однородным диском" и соответствующей этому формулы: J = m*R²/2 (Википедия), где m - масса блока, следует лишь, что m = 2*J/R² = 2*50/0.2² = 2500 кг - весьма сомнительно для диаметра 0.4 метра.

Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист) Ответ отправлен: 13.03.2008, 05:34

Вопрос № 126.923

Здраствуйет, решите пожалуйста задачу: Грузик, привязанный к шнуру длиной L=50 см, описывает окружность в горизонтальной плоскости. Какой угол (в градусах) образует шнур с вертикалью, если частота вращения n=1 c^-1?

Отправлен: 12.03.2008, 11:19 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Kirman! Угловая скорость движения грузика по окружности: ω = 2*π*n = 2*π рад/с связана с ли-нейной скоростью формулой v = ω*R. На шарик действуют три силы: Центробежная сила Fц = m*v^2/R = m*ω^2*R Cила тяжести Р = m*g и уравновешивающая действие этих сил сила натяжения шнура Т. Из силового треугольника, состоящего из векторов F(со стрелкой) и Р(со стрелкой) следу-ет: tgα = F/P = m*ω^2*R/m*g = ω^2*R/g С другой стороны из геометричеких построений R/L = sinα Отсюда: tgα = ω^2*L*sinα /g; g = ω^2*L*cosα И, следовательно: cosα = g/ω^2*L = (10м/с^2)/(4*π^2/с^2*0,5м) = 0,5. α = arc cos(0,5) = 60°. Ответ: Шнур образует с вертикалью угол, равный 60 градусов.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 20:29

Вопрос № 126.924

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Под действием постоянной силы вагонетка прошла путь 5 м и приобрела скорость 2 м/с. Определить работу силы, если масса вагонетки 400 кг и коэффициент трения равен 0,01.

Отправлен: 12.03.2008, 11:20 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Kirman! Работа силы равна сумме работа силы трения плюс приобретенная телом кинетическая энергия: A=Aтр+m*V^2/2 (1) где m=400 кг, V=2 м/с Поскольку работа силы трения равна произведению силы на пройденный путь: Aтр=Fтр*l (2) где l=5 м, а сила трения в данном случае равна по модулю Fтр=mu*m*g (3) где mu=0,01 - коэффициент трения. Подставляя (3) в (2), а затем полученное равенство в (1) получаем: A=mu*m*g*l+m*V^2/2=0,01*400*9,8*5+400*4/2=996 Дж --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 17:01

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Kirman! Работа результирующей силы, действующей на вагонетку, равна А = m*а*L – Fтр*L Fтр = μ*N = μ*m*g (N – сила реакции опоры). Откуда: А = m*а*L – μ*m*g*L = L*m*(а – μ*g). Ускорение а найдем из кинематических соотношений: v = vo + a*t и L = vo*t + a*t^2/2 При значении vo =0, получим t = v/а и L = a*(v/а)^2/2 = v^2/(2а) Отсюда найдем ускорение: а = v^2/(2*L) Следовательно, работа равна: А = L*m*( v^2/(2*L) – μ*g) = 5*400*(4/10 – 0,01*10) = 2000*0,3 = 600Дж Ответ: Совершенная работа равна 600Дж.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 19:23

Вопрос № 126.926

Здраствуйту, решите пожалуйста задачу: Человек массой 60 кг, бегущий со скоростью 8 км/ч, догоняет тележку массой 80 кг, движущуюся со скоростью 2,9 км/ч, и вскакивает на нее. С какой скоростью станет двигаться тележка? С какой скоростью будет двигаться тележка, если человек бежал ей навстречу?

Отправлен: 12.03.2008, 11:22 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Kirman! В обоих случаях выполняется закон сохранения импульса; разница в том, что в 1-ом случае начальные импульсы человека и тележки сонапралены (1), а во втором - портивоположно направлены (2): (m1+m2)*U=m1*V1+m2*V2 (1) (m1+m2)*U=m1*V1-m2*V2 (2) где U - искомая скорость, m1=80 кг - масса тележки, V1=2,9 км/ч=0,783 м/с - её скорость, m2=60 кг - масса человека, V2=8 км/ч=2,283 м/с - его скорость; варажаем из (1) и (2) скорость U: 1) U=m1*V1+m2*V2/(m1+m2)=80*0,783+60*2,283/(80+60)=1,41 м/с 2) U=m1*V1-m2*V2/(m1+m2)=80*0,783-60*2,283/(80+60)=-0,49 м/с; поскольку за положительное направление импульса мы выбрали начальное направление движения тележки, знак минус означает, что после того, как на неё запрыгнет бежавший ей навстречу человек, тележка начнет двигаться в направлении, противоположном своему начальному направлению. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 17:23

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Kirman! Согласно закону сохранения импульса: m1*v1 + m2*v2 = v3*(m1 + m2), где m1 и m2 – массы человека и тележки, соответственно; v1, v2 и v3 – скорости бегущего человека, пустой тележки и тележки с человеком, соттветственно. Найдем скорость тележки с человеком в случае, когда скорости бегущего человека и тележки совпадают по направлению: (v3)I = (m1*v1 + m2*v2)/(m1 + m2) = = (60кг*8 км/ч + 80 кг*2,9 км/ч)/140кг = 5,09км/час. При движении человека навстречу движущейся тележке скорость тележки с человеком составит (v3)II = (- m1*v1 + m2*v2)/(m1 + m2) = (-60 кг*8 км/ч + 80 кг*2,9 км/ч)/140кг=-1,77км/час Ответ: Тележка будет двигаться со скоростью 5,09 км/час, если скорости бегущего человека и тележки совпадают и -1,77 км/час, если человек бежал тележке навстречу

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 18:40

Вопрос № 126.927

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Найти работу, совершаемую по подъему груза по наклонной плоскости, если масса груза 100 кг, длина наклонной плоскости 2 м, угол наклона 30градусов, коэффициент трения 0,1 и груз движется с ускорением 1м/с^2.

Отправлен: 12.03.2008, 11:23 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович !!! Здравствуйте, Kirman! Работа силы, совершающей работу по подъему груза, равна изменению полной механической энергии груза: А = (Екин1 + Епот1) – (Екин0 + Епот0), (1) где Екин0 и Епот0, Екин1 и Епот1 – соответственно кинетическая и потенциальная энергии груза в начальном и конечном состояниях. Будем отсчитывать потенциальную энергию от основания наклонной плоскости. Тогда Епот0 =0, Епот1 = m*g*h, Екин0 =0, Екин1 = m*v1^2/2, где v1 – скорость груза в конечной точке подъема. Квадрат этой скорости найдем из кинематического соотношения: v1^2 – v0^2 = а*L, где а – ускорение груза, L – длина наклонной плоскости. Учитывая это, выражение (1) можно записать в виде: А= m*а*L – Fтр*L + m*g*h. Сила трения на наклонной плоскости Fтр = μ*N = μ*m*g*cosα (N – сила реакции плоскости). А высоту подъема груза найдем как h = L*sinα. Следовательно, А= m*а*L – μ*m*g*cosα *L + m*g*L*sin&# 945; = m *L (а – μ*g*cosα + g*sinα) Вычислим работу, используя численные значения задачи: А= 100кг*2м*(1м/с^2 – 0,1*9,8м/с^2* + 9,8м/с^2*(1/2)) = 200*4,92Дж = 984Дж. Ответ: Работа, совершаемая по подъему груза по наклонной плоскости, равна 984Дж "Работа силы, совершающей работу по подъему груза, равна изменению полной механической энергии груза" - неверно. Часть работы пойдет на нагревание, т.к. в задаче есть силы трения. Прочие ошибки указаны в следующем ответе. ----- ∙ Отредактировал: Alexandre V. Tchamaev (*Управляющий) ∙ Дата редактирования: 13.03.2008, 09:35

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 17:51

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Kirman! Обозначим: m - масса груза, L - длина наклонной плоскости, α - угол наклона, μ - коэффициент трения, а – ускорение груза, F - усилие, прилагаемое к грузу при подъёме. Сила F преодолевает проекцию вектора силы тяжести на наклонную плоскость m*g*SIN(α), силу трения m*g*μ*COS(α), инерцию груза m*а, т.е. F = m*g*SIN(α) + m*g*μ*COS(α) + m*а = m*(g*(SIN(α) + μ*COS(α)) + а) = 100*(g*(SIN(30°) + 0.1*COS(30°)) + 1) = 675 Н. Умножив на путь, получим работу: А = F*L = 675*2 = 1350 Дж. Примечание: Скоморохов Владимир Иванович допустил 2 ошибки - большую и не очень; большая - вместо того, чтобы прибавить силу трения, он её вычел; но сила трения всегда направлена против движения; не очень - забыл умножить силу трения на COS(α).

Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист) Ответ отправлен: 13.03.2008, 06:55

Вопрос № 126.928

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Найти скорость электрона, релятивистский импульс которого равен 1,58*10^-22 кг*м/с.

Отправлен: 12.03.2008, 11:25 Вопрос задал: Kirman Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Kirman! Релятивистский импульс электрона определяется по формуле: р = (me*v)/√(1– v^2/c^2), (1) где me – масса покоя электрона, равная 9,11*10^–31кг; с – скорость света, равная 3*10^8м/с; v – скорость электрона. Возведя обе части равенства (1) в квадрат, проведя преобразования и разрешив относительно квадрата скорости v^2, получим: v^2 = р^2/((me)^2 + (р^2/c^2)). Отсюда скорость электрона: v = р/(√((me)^2 + (р^2/c^2))). (2) Произведем расчет, подставив в (2) известные значения р, me и c. v = (1,58*10^-22 кг*м/с)/√((9,11*10^–31кг)^2 + (1,58*10^-22 кг*м/с)^2/(9*10^16м^2/с^2))= = (1,58*10^-22 кг*м/с)/√((82,9921*10^–62)кг^2 + (0,2774*10^–60)) = = (1,58*10^-22 кг*м/с)/√(1,1073*10^–60) = 1,5*10^8м/с. Ответ: Скорость электрона равна 1,5*10^8м/с.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 12.03.2008, 16:14

Вопрос № 126.931

Здравствуйте! Решите пожалуйста задачи по теме: "Основы молекулярной физики и термодинамики": 1. На какой высоте давление воздуха составляет 55 % от давления на уровне моря? Температуру считать постоянной и равной 0 0С; 2. Определить температуру водорода, при которой средняя квадратичная скорость молекул больше их наиболее вероятной скорости на =400 м/с; 3. Найти коэффициент теплопроводности воздуха при температуре 10 0С и давлении 0,1 МПа. Эффективный диаметр молекулы принять равным 0,3 нм; 4. 12 г газа занимают объем V=410-3 м3 при температуре 7 0С. После нагревания газа при постоянном давлении его плотность =110-3 г/см3. До какой температуры нагрели газ?; 5. Каковы удельные теплоемкости сv и сp смеси газов, содержащей кислород M1=10 г и углекислый газ M2=20 г?; 6. Азот нагревается при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты Q=21 кДж. Определить работу А, которую совершил при этом газ, и изменение его внутренней энергии дельта U; 7. В результате кругового процесса газ совершил работу А=1 Дж и передал охладителю количество теплоты Q2=4,2 Дж. Определить КПД цикла; 8. Водород массой M=100 г был изобарически нагрет так, что его объем увеличился в 3 раза, затем водород был изохорически охлажден так, что давление его уменьшилось в 3 раза. Найти изменение энтропии в ходе указанных процессов. Приложение: во второй задаче  обозначается как дельта u; в четвёртой задаче V=4∙10^-3 м^3 притемпературе 7 градусов; плотность ро=1∙10/см^3;

Отправлен: 12.03.2008, 11:39 Вопрос задал: Sasha34 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Sasha34! 1. Дано: Р = 0,55*Ро, Т = 273К. Согласно барометрической формуле Р = Ро*exp(–μg*h/(R*T)), где Р – давление воздуха на высоте h над уровнем моря, Ро – дав-ление на высоте, соответствующей уровню моря, μ – молярная масса воздуха, равная 29*10^–3кг/моль, g – ускорение силы тяжести, равная 9,8м/с; R – универсальная газовая постоянная, равна 8,31Дж/(моль*К); Т – абсолютная температура. Прологарифмируем барометрическую формулу ln(Р/Ро) = –μ*g*h/(R*T). Разрешив относительно h, получим расчетную формулу: h = – (R*T*ln(Р/Ро))/(μ*g) Вычислим искомую высоту: h = – (8,31*273*ln(0,55)/(29*10^–3*9,8) = – (8,31*273*(–0,6))/(29*10^–3*9,8) = 4,8*10^3м Ответ: Давление воздуха, составляющее 55% от давления на уровне моря, имеет место на высоте 4,8км. 2. Средняя квадратичная скорость молекул газа определяется по формуле: = √((3*R*T)/μ), Наиболее вероятная скорость молекул газа определяется по формуле vн = √((2*R*T)/μ). В этих формулах приняты обозначения: T – абсолютная температура, R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31Дж/(моль*К); μ –молярная масса водорода, равная 2*10^–3кг/моль. Найдем разницу между этими скоростями: – vн = √((3*R*T)/μ) – √((2*R*T)/μ) Проведем преобразования: ( – vн)^2 = ((R*T)/μ)*(√3 – √2)^2. Разрешим относительно Т = μ*(( – vн)^2)/(R*(√3 – √2)^2) Проведем вычисления: Т = (2*10^–3кг/моль*16*10^4)/((8,31Дж/(моль*К)*0,1) =385К Ответ: Температура водорода равна 385К.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 13.03.2008, 08:29

Вопрос № 126.972

Помогите пожалуйста!!!! Электрическое поле создано тонким стержнем, несущем равномерно распределенный заряд по длине лямбда=0.1мкКлм.определить потенциал фи поля в точке, равноудаленной от концов стержня на расстояние, равное длине стержня. Заранее спасибки!!!!

Отправлен: 12.03.2008, 15:53 Вопрос задал: Бардин Сергей Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Бардин Сергей Сергеевич! Дано: λ = 0,1мкКл/м = 10–7Кл/м; ko = 9*10^9 Н*м^2/Кл^2. Потенциал электрического поля φ, создаваемого точечным зарядом q в точке, находящей-ся на расстоянии r определяется формулой: φ1 = (ko*q)/r Согласно принципу суперпозиции потенциал электрического поля, создаваемого равно-мерно заряженным стержнем длиной l в некоторой точке, равен φ = φ1*l, где φ1 – потен-циал, создаваемый бесконечно малым элементом стержня в этой точке, равный λ. Полный заряд стержня будет Q = λ*l. Поэтому φ = (ko*λ*l)/r. (1) В задаче точки, соответствующие концам стержня и точка, в которой требуется опреде-лить потенциал, являются вершинами равностороннего треугольника, основанием которо-го является стержень длиной l, а высотой h – кратчайшее расстояние от стержня до точки, в которой определяется потенциал. Из элементарной геометрии известно, что высота h = l*(√3)/2 Следовательно, поскольку r = h формулу (1) перепишем так: φ = (ko*λ*l)/h = (2*ko*λ*l)/(l*√3) = (2*ko*λ)/√3. Произведет расчет потенциала, используя числовые значения задачи: φ = (2*9*10^9Н*м^2/Кл^2*10–7Кл/м)/√3 = 1039,26 Н*м/Кл =1040 В Ответ: Искомый потенциал равен 1,04 кВ.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 16.03.2008, 14:28 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Владимир Иванович спасибо большое!!!!!!!!!!!!!!!!

Вопрос № 126.999

1.на белой бумаге написан текст красными буквами.через стекло какого цвета буквы будут казаться черными? 2.Почему в фотане можно часто наблюдать радугу? 3.Чем объясняется желтоватый оттенок солнечного света?

Отправлен: 12.03.2008, 18:44 Вопрос задала: The one (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Химик CH !!! Здравствуйте, The one! 1 какого-нибудь другого цвета - зелёного, синего, фиолетового, так как такое стекло не пропускает красный свет 2 радуга образуется при отражении солнечного света множеством мелких капелек (связано с различным преломлением волн разной длины), независимо от того, что это за капли: дождь, вонтан или другие брызги. 3 В солнечном спектре действительно преобладает желтый свет, так как фотосфера и хромосфера Солнца (слои из которых выделяется большая часть света) имеют температуру около 6000К, при которой плазма излучает преимущественно желтый свет По п.2: "при отражении ... (связано с различным преломлением)". Так отражение или преломление? ----- ∙ Отредактировал: Alexandre V. Tchamaev (*Управляющий) ∙ Дата редактирования: 13.03.2008, 09:31 --------- Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH

Ответ отправил: Химик CH (статус: 8-ой класс) Ответ отправлен: 12.03.2008, 18:56 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое за помощь.

Отвечает: SFResid Здравствуйте, The one! 3. Это в какой-то степени парадоксальное явление - "желтоватый оттенок" на самом деле мы видим только в ясный день при высоко стоящем Солнце; в пасмурный день свет белый, без всякой "желтизны", а сумерки "синие". Парадокс же в том, что облака и атмосфера как раз больше рассеивают цвета "сине-Фиолетовой" области спектра, поэтому, как показывают объективные измерения, при облачности или низком Солнце в спектре слегка преобладает его "жёлтокрасный" край. Но наше зрение приспособилось компенсировать этот эффект, поэтому при слабом свете глаз чувствительнее к синему свету, а при ярком, наоборот, к жёлтому и красному. Так что "желтоватый оттенок" - это наше субъективное восприятие.

Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист) Ответ отправлен: 13.03.2008, 07:22 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо огромное.

© 2001-2008, 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: 4.72.5 от 17.03.2008
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru