Вопрос № 129532: Здраствуйте Эксперты!Срочно Решите пожалуйста!!!:
1)Пространство между пластинами плоского конденсатора Заполнено парафином (эпсилон=2) Расстоние между пластинами 0.5см. На пластины конденсатора подана разность потенциалов в 4 Кв.Найти поверхност...Вопрос № 129534: Здраствуйте Эксперты!Срочно Решите пожалуйста!!!:
1)На рельсах стоит платформа весов Р1=10т.На платформе укреплено орудие весом Р2=5т из которого производится выстрел вдоль рельсов.Вес снаряда Р3=100кг,его начальная скорость относительно орудия V...Вопрос № 129591: Предохранитель квартирного счетчика перегорает при токе 5 А. Определить, можно ли одновременно включить 2 лампочки по 60 Вт, электрическую плитку мощностью 600 Вт и электрический утюг мощностью 400 Вт, если напряжение в сети 220 В....Вопрос № 129595: Здравствуйте, мне нужна небольшая помощь - скоро защита лаб - а я нигде не могу наити ответы на некоторые вопросы - может поможите - нужно дополнить предложения - не более... заранее благодарен - раздел Магнетизм:
1) В отсутствии внешнего магнитн...Вопрос № 129597: Здравствуйте, уважаемые эксперты.
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью V0=4 м/с.
Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта с той же началлной скоростью V0 вертикально вверх брошено 2-е тело. На кком ...Вопрос № 129599: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
С тележки, сводобно движущийся по горизонтальному пути со скоростью V1=3 м/c, в сторону, противоположную движению телжки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилось и стала ...Вопрос № 129602: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Прошу Вас решить задачу.
N121
В деревянный шар массой m1=8 кг, подвешенный на нити длиной l=1.8м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2=4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявш...Вопрос № 129604: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
N131
Определить работу растяжения двух соединенных последовательных пружин, жесткостями k1=400 H/m и k2=250 H/m. Если первая пружина при этом растянулась на дельта l=2 см....Вопрос № 129606: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
N141
Шарик, массой m=60 г, привзяанный к концу нити длиной L1= 1.2 м, вращается с частотой n1=2 секунда в минус первой степени, опираясь на горизонтальлную плоскость. Нить укарачивае...Вопрос № 129608: Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N151
На сакамье жуковского сидит человек, и держит на вытянутых рукх, гири массой m=5 кг каждый. Расстояние от каждой гири до скамьи L=70 см, скамья вращается с частотой n1=1 сек...Вопрос № 129609: Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N161
Определит напряженость G гравитационного поля на высоте h=1000 км над поверхностью Земли, считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и ее радиус R...Вопрос № 129612: Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N171
На стержне длиной L=30 см укреплены два одинаковых грузика: один - в середине стержня, другой - на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной ос...Вопрос № 129644: Уважаемые эксперты решите, пожалуйста, задачу. По возможности подробно.
Дан конденсатор пластинчатый с габаритами 10*10*10 см, который состоит из 100000 металлических пластин с изоляцией между пластинами из специальной керамики с диэлектрической ...Вопрос № 129646: Уважаемые эксперты. Нужна ваша помощь в решении.
1. По наклонной плоскости с углом А скользит аквариум, частично заполненный водой . Чему равен коэффициент трения, если поверхность воды горизонтальна?
2. Ведро заполнили водой и подвесили на д...
Вопрос № 129.532
Здраствуйте Эксперты!Срочно Решите пожалуйста!!!:
1)Пространство между пластинами плоского конденсатора Заполнено парафином (эпсилон=2) Расстоние между пластинами 0.5см. На пластины конденсатора подана разность потенциалов в 4 Кв.Найти поверхностную плотность зарядов на пластинах поверхностную плотность связанных зарядов на диалектрике.
2)Найти скорость относительно берега реки:
1.Лодки, идущей по течению
2. Лодки, идущей против течения
3. Лодки, идущей под углом а=90градусов к течению.Скорость течеия реки V1=1мс,скорость лодки относительно воды V2=2мс
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Кельман Владимир Игоревич!
2) Для нахождения скорости V движения лодки относительно берега скорости необходимо складывать как вектора:
1. Скорость лодки V2 относительно реки сонаправлена со скоростью течения воды V1, поэтому скорости просто складываются:
V=V1+V2=2+1=3 м/с
2. Скорость лодки V2 относительно реки противонаправлена со скоростью течения воды V1, поэтому скорости просто вычитаются:
V=V2-V1=2-1=1 м/с
3. В данном случае необходимо сложить вектора по правилу треугольника, для модулей которое в случае перпендикулярного направления векторов выглядит как теорема Пифагора:
V=√(V22+V12)=√(4+1)=√5 м/с
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 29.03.2008, 10:33 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 129.534
Здраствуйте Эксперты!Срочно Решите пожалуйста!!!:
1)На рельсах стоит платформа весов Р1=10т.На платформе укреплено орудие весом Р2=5т из которого производится выстрел вдоль рельсов.Вес снаряда Р3=100кг,его начальная скорость относительно орудия V0=500мс.На какое расстояние откатится платформа при выстреле,если:
1.Платформа стояла неподвижно
2.Платформа двигалась со скоростью V1=18кмч и выстрел был произведён в направлении противоположном направлении её движения .Коэффициент трения платформы о рельсы равен 0.002.
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Кельман Владимир Игоревич!
В обоих случаях для вычисления пройденного пути воспользуемся теоремой о кинетической энергии, которая гласит, что работа всех сил равна изменению кинетической
энергии системы. Поскольку в данном случае в направлении движения действует только сила трения, работа которой рана Fтр*l, где l - искомый путь, а
конечная скорость, а значит, и кинетическая энергия системы тележка-орудие равна нулю, теорема о кинетической энергии запишется как:
Fтр*l=M*Vс2/2 (1)
где Vс - скорость системы после выстрела, M - общая масса тележки и орудия, M=10000 кг+ 5000 кг=15000 кг
Сила трения находится как:
Fтр=μ*N (2)
где μ=0.002 - коэффициент трения платформы о рельсы, N - реакция опоры, которая в случае ненаклонного движения равна:
N=M*g (3)
Решая совместно (1)-(3) получим:
μ*g*l=Vс2/2 (4)
Для нахождения Vс запишем закон сохранения импульса
1) тележка покоилась, значит
M*Vс=m*V (5)
где m=100 кг - масса снаряда, V=500 м/с - его скорость в момент выстрела
Выражая из (5) Vс и подставляя в (4) выражаем путь l:
l=(m*V/M)2/(2*μ*g)=(100*500/15000)2/(2*0,002*9,8)=283,4 м
2) поскольку выстрел производился в направлении, противоположном движению системы тележка-орудие, к скорости Vс, полученной системой за счет выстрела,
прибавится начальная скорость системы V0=18 км/ч=5 м/с, закон сохранения импульса будет выглядеть как:
M*V0=-m*V+M*Vc
и для пути имеем:
l=(m*V/M+V0)2/(2*μ*g)=(100*500/15000+5)2/(2*0,002*9,8)=1771,5 м
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 29.03.2008, 11:17
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Кельман Владимир Игоревич! Небольшое примечание к условию: то, что там называют "вес" в действительности не что иное как масса. 1. Вначале я хочу показать, как применять закон сохранения импульса в случае, когда скорость V0 одного из 2-х взаимодействующих тел задана не относительно Земли (или другой инерциальной системы отсчёта), а относительно второго тела. Обозначим "абсолютную" скорость первого тела (т.е. относительно Земли) V1; пусть его масса
будет m1; скорость и массу второго тела обозначим V2 и m2. Тогда по закону сохранения импульса: m1*V1 = m2*V2 (1), откуда V2 = m1*V1/m2 (2) При этом мы не должны забывать, что и V0 и V1 направлены в одну сторону, а V2 в противоположную, а значит V1 = V0 - V2 (3). Подставим (3) в (1): m<
sub>1*(V0 - V2) = m2*V2 (4). Отсюда: V2 = V0*(m1/(m1 + m2)) (5). Формула (5) - общая, её полезно запомнить. Применительно к условию задачи: m1 = Р3 = 100кг; V0 = 500 м/с; m2 = Р1 + Р2 = 10000 + 5000 = 15000 кг. V2 = 500*(100/(100 + 15000)) = 3.31 м/с. Сила трения Fтр, тормозящая платформу равна: Fтр = m2*g*μ,
где μ = 0.002 - коэффициент трения платформы о рельсы; она вызывает ускорение a = Fтр/m2 = (m2*g*μ)/m2 = g*μ. Платформа откатится на расстояние S = V22/(2*a) = V22/(2*g*μ) = 3.312/(2*g*0.02) = 280 м. 2. До выстрела платформа двигалась равномерно со скоростью Vн = 18 км/ч = 5 м/с. Система отсчёта, двигающаяся равномерно
, является инерциальной; значит, к ней применимы все вышеприведенные соображения, т.е. относительно Земли после выстрела скорость увеличилась на величину V2 и стала V3 = Vн + V2 = 5 + 3.31 = 8.31 м/с. Платформа откатилась на расстояние S3 = V32/(2*a) = V22/(2*g*μ) = 8.312/(2*g*0.02) = 1761 м.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 29.03.2008, 11:36 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 129.591
Предохранитель квартирного счетчика перегорает при токе 5 А. Определить, можно ли одновременно включить 2 лампочки по 60 Вт, электрическую плитку мощностью 600 Вт и электрический утюг мощностью 400 Вт, если напряжение в сети 220 В.
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Луковский Серргей Анатольевич!
Во-первых, определим суммарную мощность всех потребителей:
PΣ=2*60+600+400=1120 Вт
Поскольку суммарный ток параллельно включенных потребителей складывается из токов каждого из потребителей, а напряжение на потребителях одинаково и равно 220 В, суммарный ток можно найти, поделив суммарную мощность на напряжение 220 В (формула P=I*U):
IΣ=PΣ/U=1120/220=5,09 А, что больше тока срабатывания предохранителя -> все перечисленные потребители включать одновременно нельзя.
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 29.03.2008, 17:00
Вопрос № 129.595
Здравствуйте, мне нужна небольшая помощь - скоро защита лаб - а я нигде не могу наити ответы на некоторые вопросы - может поможите - нужно дополнить предложения - не более... заранее благодарен - раздел Магнетизм:
1) В отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных доменов ориентированы.....и результирующее магнитное поле равно.....
2) При включении внешнего магнитного поля происходит ориентация.....
3) При некотором значении напряженности магнитного поля магнитные моменты всех...... и намагниченность достигает......
Где многоточия нужно дополнить предложение - помогите плиз 8)
Отправлен: 29.03.2008, 17:30
Вопрос задал: AndrYxo (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, AndrYxo!
1) В отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных доменов ориентированы хаотически и результирующее магнитное поле равно нулю
2) При включении внешнего магнитного поля происходит ориентация магнитных моментов атомов по направлению внешнего поля
3) При некотором значении напряженности магнитного поля магнитные моменты всех атомов выстраиваются по направлению внешнего поля и намагниченность достигает максимума --------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 29.03.2008, 18:38 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо огромное)
Вопрос № 129.597
Здравствуйте, уважаемые эксперты.
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью V0=4 м/с.
Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта с той же началлной скоростью V0 вертикально вверх брошено 2-е тело. На кком растянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивление воздуха не учитывать.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов!
Прежде всего найдём высоту H этой самой "верхней точки полета" (g для простоты примем 10 м/с2): H = V02/(2*g) = 42/(2*10) = 0.8 м. Теперь, в момент, когда скорость 1-го тела стала равна 0, а 2-му телу придана скорость V0, перейдём к системе отсчёта, которая в этот самый момент начала "свободно падать", т.е. двигаться вниз с ускорением g. В этой системе 1-е тело осталось неподвижным, а 2-е продолжает двигаться равномерно с той же скоростью
V0 (все тела в этой системе отсчёта находятся в невесомости, т.е. никакие силы на них не действуют, поэтому их относительные скорости не изменяются). Задача стала элементарной: за какое время t 2-е тело пройдёт H = 0.8 м со скоростью V0 = 4 м/с: t = H/V0 = 0.8/4 = 0.2 с. В нашей системе отсчёта точка, из которой начало двигаться 2-е тело попрежнему находится на расстоянии H = 0.8 м от "места встречи"; однако, сама система всё
-таки движется к Земле с ускорением g, и за время t = 0.2 с пройдёт вниз ΔH = g*t2/2 = 10*0.22/2 = 0.2 м. Значит, расстояние h от начального пункта до "места встречи" будет: h = H - ΔH = 0.8 - 0.2 = 0.6 м. (Более общий анализ показывает, что h = H*(3/4)).
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 02.04.2008, 12:35
Вопрос № 129.599
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
С тележки, сводобно движущийся по горизонтальному пути со скоростью V1=3 м/c, в сторону, противоположную движению телжки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилось и стала равной u1=4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. маса тележки m1=210 кг, масса человека m2=70 кг.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! Сразу будем решать в числах, т.к. именно в них весь "фокус". До прыжка общая масса тележки и человека была m1 + m2 = 210 + 70 = 280 кг, а суммарный импульс 280*V1 = 280*3 = 840 кг*м/с. После прыжка импульс одной только тележки стал m1*u1 = 210*4 = 840 кг*м/с. А т.к. суммарный импульс должен сохраняться, значит горизонтальная составляющая импульса и скорости человека относительно Земли равны 0. А относительно
тележки, которая уехала вперёд со скоростью 4 м/с, u2x = -4 м/с
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 02.04.2008, 11:28
Вопрос № 129.602
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Прошу Вас решить задачу.
N121
В деревянный шар массой m1=8 кг, подвешенный на нити длиной l=1.8м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2=4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилоась от вертикали на угол алльфа=3 градуса? Размером шара пренебречь, удар пули считать прямым, центральным.
Зранее спасибо :)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! При отклонении нити с шаром и застрявшей в нем пулей от вертикали на угол α шар поднимается на высоту H, приобретая потенциальную энергию, равную (m1 + m2)*g*H (1), где g - ускорение свободного падения; эта энергия равна суммарной кинетической энергии шара и пули, приобретённой в момент удара и равной (m1 + m2)*V2/2 (2), где V - приобретённая скорость (реальное значение (2) гораздо меньше кинетической энергии
пули, основная часть которой расходуется на пробивание канала в шаре). Схема расчёта такая: определяем H, затем из (1) потенциальную энергию, приравниваем (2), откуда получаем V; скорость пули тогда найдём по закону сохранения импульса. H = L*(1 - COS(α)) (3); удобно воспользоваться сначала тригонометрическим тождеством: (1 - COS(α) = 2*SIN2(α/2), а затем известным приближённым соотношением для малых углов: SIN(x) ≈ x, откуда H =
L*α2/2 (угол д.б. выражен в радианах!). Подставив в (1) и сопоставив с (2) находим V = α*√(g*L), а для угла, выраженного в градусах: V = α°*(π/180)*√(g*L). Константа (π/180)*√(g) = 0.054656, тогда V = 3°*0.054656*√(1.8) = 0.220 м/с, а скорость пули ((m1 + m2)/m2)*V = ((8000 + 4)/4)*0.220 = 440 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 02.04.2008, 10:50
Вопрос № 129.604
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
N131
Определить работу растяжения двух соединенных последовательных пружин, жесткостями k1=400 H/m и k2=250 H/m. Если первая пружина при этом растянулась на дельта l=2 см.
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов!
Работа А равна изменению потенциальной энергии обеих пружин:
А=k1*x12/2+k2*x22/2 (1)
где k1=400 Н/м, k2=250 Н/м, х1=Δl=2 см=0,02 м - удлинение первой пружины;
х2 - удлинение второй пружины; найдем его.
Из условия равновесия последовательно соединенных пружин следует равенство сил упругости, действующих со стороны каждой из пружин, т.е:
k1*x1=k2*x2 (2)
Выражая x2 из (2) и подставляя в (1) получаем:
А=k1*Δl2/2+k12*Δl2/(2*k2)=400*(0,02)2/2+(400)2*(0,02)2/(2*250)=0,208 Дж
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 30.03.2008, 10:35 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое, ответ очень полный, конкретный и объяснен очень хорошо. Так бы всегда все отвечали, было бы очень хорошо, так как таким образом может понять практически даже ребенок, учащийся в первом классе.
Вопрос № 129.606
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Решите пожалуйста задачу.
N141
Шарик, массой m=60 г, привзяанный к концу нити длиной L1= 1.2 м, вращается с частотой n1=2 секунда в минус первой степени, опираясь на горизонтальлную плоскость. Нить укарачивается, приближая шарик к оси до расстояния L2=0.6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращатся шарик, какую работу A совершают внешние силы, укарачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов!
Воспользуемся законом сохранения момента импульса:
J1*ω1=J2*ω2 (1)
где J1=m*L12 (2) - начальный момент инерции (шарик рассматриваем как материальную точку)
J2=m*L22 (3) - конечный момент инерции
ω1=2*pi*n1 (4) - начальная угловая скорость
ω2=2*pi*n2 (5)- конечная угловая скорость
Подставляя (2)-(5) в (1) выражаем n2:
n2=L12*n1/L22=2*(1,2)2/(0,6)2=8 c-1
Работа внешних сил А по укорочению нити равна изменению кинетической энергии движения шарика:
А=J2*ω22/2-J1*ω12/2 (6)
Подставляя (2)-(5) в (6) получаем:
А=m*(2*pi)2*(L22*n22/2-L12*n12/2)
Учитывая найденное значение n2=8 c-1 вычисляем А:
А=0,06*(2*3,14)2*((0,6)2*82/2-(1,2)2*22/2)=20,44 Дж
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 30.03.2008, 10:12 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое, ответ очень полный, конкретный и объяснен очень хорошо. Так бы всегда все отвечали, было бы очень хорошо, так как таким образом может понять практически даже ребенок, учащийся в первом классе.
Вопрос № 129.608
Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N151
На сакамье жуковского сидит человек, и держит на вытянутых рукх, гири массой m=5 кг каждый. Расстояние от каждой гири до скамьи L=70 см, скамья вращается с частотой n1=1 секунд в минус первой степени. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу A произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гир до оси уменьшится до L2 = 20 см? Момент инретции человека и скамьи (вместе) относительно оси J=2.5 ru*(m^2).
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов!
Момент инерции гирь в первом случае Jг1 = 2*m*L2, во втором случае Jг2 = 2*m*L22. Суммарный момент инерции системы в первом случае Jс1 = Jг1 + J, во втором случае Jс2 = Jг2 + J. Подставляем числа: Jс1 = 2*m*L2 + J = 2*5*0.72 + 2.5 = 7.4 кг*м2; Jс2 = 2*m*L22 + J = 2*5*0.22 + 2.5 = 2.9 кг*м2. Закон сохранения момента
импульса: n1*Jс1 = n2*Jс2 (1), откуда n2 = n1*(Jс1/Jс2) (2), или, обозначив: Jс1/Jс2 = kси (3): n2 = n1*kси (4). Кинетическая энергия системы в первом случае Эс1 = Jс1*ω12/2 (5), где ω1 = 2*π*n1 (6) - угловая частота вращения в первом случа
е; во втором случае Эс2 = Jс2*ω22/2 (7), где ω2 = 2*π*n2 (8) - угловая частота вращения во втором случае. Подставив (8) и (6) в (7) и (5), а также учитывая (4), после упрощений: Эс1 = 2*π2*Jс1*n12 (9); Эс2 = 2*π2*Jс2*(n1*kси)2 (10); приняв же, на основании (3), во внимание, что Jс2 = Jс1/kси
(11), после сокращения получим: Эс2 = 2*π2*Jс1*n12*kси (12). Работа, произведенная человеком A = Эс2 - Эс1 = 2*π2*Jс1*n12*(kси - 1) (13). Подставляем числа: kси = Jс1/Jс2 = 7.4/2.9 = 2.55; A = 2*π2*7.4*12*(2.55 - 1) = 227 Дж.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 03.04.2008, 11:08
Вопрос № 129.609
Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N161
Определит напряженость G гравитационного поля на высоте h=1000 км над поверхностью Земли, считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и ее радиус R.
Отвечает: Беляев Андрей
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов!
Для гравитационного поля напряженость - это сила, деленная на массу объекта, на который действует сила, т.е. ускорение свободного падения.
На поверхности Земли
γmM/R^2=mg,
где γ - гравитационная постоянная, М - масса Земли, m - масса тела.
Отсюда
γM=gR^2
На высоте h
γmM/(R+h)^2=mG,
где G - искомая величина. Из последних двух уравнений получаем
G=gR^2/(R+h)^2=g/(1+h/R)^2.
Ответ отправил: Беляев Андрей (статус: 2-ой класс)
Ответ отправлен: 29.03.2008, 23:08 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое, ответ очень полный, конкретный и объяснен очень хорошо. Так бы всегда все отвечали, было бы очень хорошо, так как таким образом может понять практически даже ребенок, учащийся в первом классе.
Вопрос № 129.612
Здравстуйте, уважаемые экспреты. Помогите пожалуйста с задачей.
N171
На стержне длиной L=30 см укреплены два одинаковых грузика: один - в середине стержня, другой - на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конеч стержня. Определить прведнную длину L и период T простых гармоничесуких колебаний данного физического маятника. масссой стержня пренебречь.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! Центр массы данного физического маятника находится посередине между грузами, т.е. на расстоянии L/4 от конца, на котором закреплен груз и соответственно на расстоянии a = L*(3/4) (1) от конца, через который проходит ось. Обозначим: m - масса каждого груза; тогда момент инерции груза, укрепленного в середине стержня Jгс равен: Jгс = m*(L/2)2, а момент инерции груза, укрепленного на конце стержня Jгк равен: Jгк
= m*L2; суммарный момент инерции грузов J равен: J = Jгс + Jгк = m*(L/2)2 + m*L2 = m*(L2/4 + L2) = m*L2*(5/4) (2). Приведённая длина Lпр физического маятника вычисляется следующим образом (материал из Википедии - свободной энциклопедии): Lпр = J/(mс*a) (3), где mс - суммарная масса 2-х грузов, т.е. mс = 2*m (4). Подставив в (3) з
начения a, J и mс из (1), (2) и (4), получаем: Lпр = m*L2*(5/4)/(2*m*L*(3/4)) = L*(5/4)/(2*(3/4)) = L*(5/6) = 0.3*(5/6) = 0.25 м. Период колебаний T физического маятника равен: T = 2*π*√(Lпр/g) = 2*π*√(0.25/g) = 1 с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 30.03.2008, 12:28 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое, ответ очень полный, конкретный и объяснен очень хорошо. Так бы всегда все отвечали, было бы очень хорошо, так как таким образом может понять практически даже ребенок, учащийся в первом классе.
Вопрос № 129.644
Уважаемые эксперты решите, пожалуйста, задачу. По возможности подробно.
Дан конденсатор пластинчатый с габаритами 10*10*10 см, который состоит из 100000 металлических пластин с изоляцией между пластинами из специальной керамики с диэлектрической проницаемостью ε = 1000. Определите его емкость, энергию и максимальное допустимое напряжение. Заранее благодарю. Голока.
Отправлен: 29.03.2008, 22:47
Вопрос задал: Goloka (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Goloka!
Для того, чтобы 100000 (сто тысяч, правильно? лишних нулей нет?) металлических пластин с изоляцией между ними можно было уложить в одну стопку высотой 0.1 м (а если предполагается укладывать иначе, надо указать, как именно), суммарная толщина одной пластины с изоляцией dс д.б. равна: dс = 0.1/100000 = 1*10-6 м. Толщина изоляции dи = dс - dм (1), где dм - толщина металлического слоя. Тогда ёмкость конденсатора C = N*ε0*ε*a2/dи
= N*ε0*ε*a2/(dс - dм) (2), где N - число пластин, ε0 = 8.85418782*10-12 Ф/м - электрическая постоянная, a = 0.1 м - длина стороны пластины. Подставим известные числа: C = 100000*8.854*10-12*1000*0.12/((1 - dм)*10-6) = 8.85/(1 - dм) Ф (3), где dм надо подставлять в микронах. К примеру, если d<
sub>м = 0.115 мкм, то C = 8.85/(1 - 0.115) = 10 Ф. Для определения напряжения U надо знать пробивную прочность Eпр (максимально допустимую напряжённость поля) диэлектрика; U = Eпр*(1 - dм)*10-6 (Eпр в вольтах/метр, dм - в микронах). Напр., если Eпр =1*108 в/м, а dм = 0.115 мкм, то U = 88.5 В. Энергия W - по формуле: W = U2*C/2 (88.52*10/2 = 39.2 кДж).
PS Этот конденсатор - только плод Вашего воображения, или Вам хотя бы известно что-либо о возможности его изготовить реально?
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 30.03.2008, 10:06
Вопрос № 129.646
Уважаемые эксперты. Нужна ваша помощь в решении.
1. По наклонной плоскости с углом А скользит аквариум, частично заполненный водой . Чему равен коэффициент трения, если поверхность воды горизонтальна?
2. Ведро заполнили водой и подвесили на длинном тросе. Ведро осуществляет свободные колебания. В дне есть небольшое отверствие.
Как изменяется период колебаний по мере вытекания воды?
Спасибо.
Отправлен: 29.03.2008, 22:53
Вопрос задал: Igor58 (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Igor58!
1. Если поверхность воды горизонтальна, значит в системе отсчёта, связанной с аквариумом, сила тяжести направлена так же, как и в системе отсчёта, связанной с Землёй - вертикально, т.е. по отношению к Земле аквариум движется равномерно, и его ускорение a = 0. На основании общей формулы: a = g*(SIN(α) - μ*COS(α)) = 0 получаем: μ = SIN(α)/COS(α) = TAN(α).
2. Систему надо рассматривать как "физический" маятник - твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или оси, не проходящей через центр масс этого тела (материал из Википедии - свободной энциклопедии). Период колебаний физического маятника равен: T = 2*π*√(l/g) (1), где l - приведённая длина: l = J/(m*a) (2), где J - момент инерции относительно точки подвеса, m - масса, a - расстояние от точки подвеса до центра масс.
При длинном тросе практически можно считать l = a. Когда ведро полное, общий центр масс находится несколько выше центра масс пустого ведра (который смещён книзу под деиствием массы днища). По мере вытекания центр масс воды перемещается вниз и вместе с ним общий центр масс. В зависимости от конкретной формы ведра, плотности материала и пр., общий центр масс может опуститься ниже центра масс пустого ведра. Но тогда неизбежно наступит момент, когда общий центр масс начнёт п
одниматься (т.к. в конечном итоге ведро будет пустым). Соответственно будет меняться и период колебаний: вначале возрастать, потом уменьшаться. В любом случае изменения будут настолько малы, что лишь весьма точными измерениями при тщательном исключении других факторов смогут быть обнаружены.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 30.03.2008, 08:39 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо за решения.Объяснение аргументировано и логично. Всё понял.
