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 № 489
от 15.04.2008, 11:05

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 130, Экспертов: 21
В номере:Вопросов: 12, Ответов: 13

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


Вопрос № 131335: Подскажите пожалуста решение задачи, за ранее спасибо. Обруч, однородный диск и однородный шар скатываются без проскальзывания с наклонной плоскости высотой h=1m. Массы всех тел и их радиусы равны. Каковы конечные скорости тел ?...
Вопрос № 131350: 1. Сила тока в проводнике нарастает от Io=0 до некоторого максимального значения в течении 5 сек. Найти скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его 3 Ом, и в нем выделилось 1000 Дж теплоты. 2. Сколько ламп мощностью 300 Вт кажда...
Вопрос № 131372: Колесо радиусом 0,3 м вращается согласно уравнению ф=5-2t+0,2t^2 Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса через 5 с после начала дижения. ^ - возведение в степень. .
Вопрос № 131375: Шарик массой 100 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой намного больше массы шарика, и отскочил от нее на верх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой....
Вопрос № 131378: С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю....
Вопрос № 131382: Движущееся тело ударятся о неподвижное тело . Удар считать упругим и центральным. Чему должно равняться отношение масс тел, чтобы при ударе скорость первого тела уменьшилась в 1,5 раза?...
Вопрос № 131383: Здравствуйте. Помогите пожалуйста в решении задачи. Заранее блогадарен. Элемент замыкается на некоторое время один раз проволокой с сопротивлением 8 Ом, а другой раз на то же время проволокой с сопротивлением 25 Ом. В том и другом случае количес...
Вопрос № 131401: помогите ответить на несколько вопросов. 1)существуют ли между нуклонами в атомных ядрах силы отталкивания? 2)равна ли масса ядра сумме масс протонов и нейтронов, из которых ядро состоит?пример 3)одинаковы ли ядерные силы, действующи...
Вопрос № 131406: помогите решить задачу какая минимальная энергия необходима для расщепления ядра атома кислорода на протоны и нейтроны? заранее пасибо. ...
Вопрос № 131412: К зажимам батареи аккумулятора присоединен нагреватель. ЭДС батареи Е=24 В, внутренее сопротивление r=1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД источника....
Вопрос № 131429: Подскажите, пожалуйста, решение задачи, заранее спасибо. Обруч, однородный диск и однородный шар скатываются без проскальзывания с наклонной плоскости высотой h=1m. Массы всех тел и их радиусы равны. Каковы конечные скорости тел ?...
Вопрос № 131434: Доброго времени суток. Помогите пожалуйста с решением задачи. Шахтная клеть массой 1,8т. Поднимается на высоту 25 м за 1 мин и приводится в движение двигателем с КПД η = 90 %. Напряжение на зажимах двигателя 200 В. Определить мощность тока в...

Вопрос № 131.335
Подскажите пожалуста решение задачи, за ранее спасибо.

Обруч, однородный диск и однородный шар скатываются без проскальзывания с наклонной плоскости высотой h=1m. Массы всех тел и их радиусы равны. Каковы конечные скорости тел ?
Отправлен: 09.04.2008, 14:39
Вопрос задал: Курбатов Дмитрий Алексеевич (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Курбатов Дмитрий Алексеевич!
Поскольку тела первоначально находятся на одной и той же высоте h, и их массы m равны, они обладают одинаковой потенциальной энергией Эпот = m*g*h (1), которая после скатывания с наклонной плоскости переходит в одинаковую кинетическую энергию Экин = Эпот. Кинетическая энергия тела массой m, катящегося со скоростью центра масс V состоит из 2-х частей: энергии поступательного движения Эк/пост = m*V2/2 (2) и энергии вращательного движения Эк/вращ = J*ω2/2, (3) где J - момент инерции тела относительно центральной оси, ω - угловая частота вращения относительно этой оси (в радианах в секунду); таким образом, m*g*h = m*V2/2 + J*ω2/2 (4). Поскольку тело скатывается без проскальзывания, точка его касания с плоскостью неподвижна, в то время как его центральная ось движется со со скоростью V, поэтому ω = V/R (5), где R - ра диус. Моменты инерции тел вращения разной формы относительно центральной оси, согласно справочным данным (см., например Википедия, Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей) можно выразить общей формулой: J = k*m*R2 (6), где k - коэффициент, зависящий от конкретной формы тела: для обруча k = 1 (6а), для однородного диска k = 0.5 (6б), для однородного шара k = 0.4 (6в). Подставив (5) и (6) в (4), после сокращений получаем: g*h = (V2/2)*(k + 1) (7), откуда V = √((2*g*h)/(k + 1)) = √((2*9.8*1)/(k + 1)) = √(19.6/(k + 1)) (8). Подставляя соответствующие значения k, получаем для однородного шара: V = √(19.6/(0.4 + 1)) = 3.743 м/с; для однородного диска: V = √(19.6/(0.5 + 1)) = 3.616 м/с; для обруча: V = √(19.6/(1 + 1)) = 3.132 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 11.04.2008, 03:07


Вопрос № 131.350
1. Сила тока в проводнике нарастает от Io=0 до некоторого максимального значения в течении 5 сек. Найти скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его 3 Ом, и в нем выделилось 1000 Дж теплоты.
2. Сколько ламп мощностью 300 Вт каждая, рассчитанных на напряжение 110 В, можно установаить в здании, если ток в магистрали к зданию подводится по медному проводу длиной 100 м и сечением S= 9 мм^2 и если напряжение в магистрали поддерживается равным 122 В.
3. Определить индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I=8 А имеет вид: прямолин. часть, затем преходит в полуокружность, расположенную по прямым углом к прямой части, а затем обратно в прямолин. положение, параллельно 1 части, только ток в обратном направлении. Радиус изогнутой части проводника R=10см, прямолиненые части проводниа очень длинные.
Отправлен: 09.04.2008, 15:41
Вопрос задал: Дудус Владимир Викторович (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Дудус Владимир Викторович!
1. Очевидно, по умолчанию следует считать, что скорость нарастания тока в проводнике постоянна; тогда закон изменения мгновенного значения тока I в функции времени t: I = (Im/T)*t (1), где Im - конечное значение тока, T = 5 сек - полная продолжительность периода нарастания. Мгновенное значение мощности P, выделяемой в проводнике (закон Джоуля-Ленца): P = I2*R (2), где R - сопротивление проводника, или, после подстановки (1): P = (Im/T)2*R*t2 (3). За элементарный промежуток времени dt в проводнике выделяется элементарное количество теплоты dQ = P*dt = (Im/T)2*R*t2*dt (4). Отсюда Q = (Im/T)2*R*∫[0T]t2*dt (5), а после интегрирования, подстановки пределов и сокращения: Q = Im2*R*T/3 (6). Приравняв, согласно условию, Q = 1000 Дж, из (6) получаем: Im2 = 3*1000/(R*T) = 3*1000/(3*5) = 200, откуда Im = √(200) = 14.14 А. Искомая скорость нарастания тока в проводнике будет: Im/T = 14.14/5 = 2.83 А/с.
2. Обозначим: Uнл = 110 В - номинальное напряжение лампы; Pнл = 300 Вт - номинальная мощность лампы; Uмаг = 122 В - напряжение, поддерживаемое в магистрали; L = 100 м - длина медного провода. Суммарное сопротивление R прямого и обратного провода равно: R = 2*ρ*L/(S*10-6 (1), где ρ = 1.75*10-8 Ом*м, а сечение провода S выражено в м2. Номинальный ток лампы Iнл = Pнл/Uнл (2). Допустимый по падению напряжения ток в магистрали Iдм равен: Iдм = (Uмаг - Uнл)/R (3). Допустимое число ламп Nдл = Iдм/Iнл (4). Объединяя (1), (2), (3) и (4), получаем: Nдл = ((Uмаг - Uнл)*Uнл*S)/(2*ρ*L*Pнл) (5). В числах: Nдл = ((122 - 110)*110*9*10-6)/(2*1.75*10-8*100*300) = 11.3, округляем до 11.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 12.04.2008, 04:14


Вопрос № 131.372
Колесо радиусом 0,3 м вращается согласно уравнению ф=5-2t+0,2t^2
Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса через 5 с после начала дижения.
^ - возведение в степень.
Отправлен: 09.04.2008, 17:23
Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Gerhard
!!!
Здравствуйте, Knopka star!
Угловая скорость ω есть производная от углового перемещения фи=5-2t+0,2t2:
ω=dфи/dt=-2+0,4*t (1)
Тангенциальное ускорение at- производная от угловой скорости умножить на радиус диска:
at=dω/dt*R=d(-2+0,4*t)*R/dt=0,4*0,3=0,12 радм/с2 - не зависит от времени но измеряется в м/с2; в рад/с2 измеряется угловое ускорение
Нормальное ускорение an ищется как
an2*R
где ω - угловая скорость в момент времени t=5 c; подставляем t=5 c в (1):
ω(t=5)=-2+0,4*5=0 рад/с2 ошибка в размерности! - в данный момент времени нормальное ускорение отсутсвует (тело движется прямолинейно) ??? в условии написано "колесо вращается", а ω(t=5) = 0 означает , что оно остановилось перед тем, как начать вращаться в обратную сторону
Полное ускорение ищется как
aполн=√(at2+an2)=0,12 радм/с2

Повидимому, было бы неплохо определить угловое ускорение отдельно, что соответствовало бы просьбе о более подробном ответе. И более внимательно следить за размерностью тоже не мешает.
-----
∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал)
∙ Дата редактирования: 10.04.2008, 04:08

---------
По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 09.04.2008, 19:24
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Огромное спасибо за помощь!!!!=)


Вопрос № 131.375
Шарик массой 100 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой намного больше массы шарика, и отскочил от нее на верх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой.
Отправлен: 09.04.2008, 17:30
Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, Knopka star!
Потенциальная энергия шарика Wп=0,1кг*2,5м*9,8=2,45Дж=Wк равна кинетической перед ударом
скорость шарика v=√(2*2,45Дж/0,1кг)=7м/с
импульс равен m*v=0.7кг*м/с
Так как масса плиты велика, её скорость близка к нулю и вся кинетическая энергия остаётся в шарике, то есть он отскочил с той же скоростью, что и упал.
Таким образом модуль скорости и импульса сохраняется, меняется только знак
изменеие импульса шарика m*(-v-(+v))=-2*m*v=-1,4кг*м/с (относительно напрвления вниз)
по закону сохранения импульса изменеие импульса плиты противоположно этому значению и равно 1,4кг*м/с (с направлением вектора вниз)

---------
Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH
Ответ отправил: Химик CH (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 09.04.2008, 17:54
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Спасибо огромное)))))


Вопрос № 131.378
С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю.
Отправлен: 09.04.2008, 17:35
Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Knopka star!
Поскольку диск первоначально находится на высоте h = 5 м, он обладает потенциальной энергией Эпот = m*g*h (1), где m - масса диска; эта энергия после скатывания с наклонной плоскости переходит в кинетическую энергию Экин = Эпот. Кинетическая энергия тела массой m, катящегося со скоростью центра масс V состоит из 2-х частей: энергии поступательного движения Эк/пост = m*V2/2 (2) и энергии вращательного движения Эк/вращ = J*ω2/2, (3) где J - момент инерции тела относительно центральной оси, ω - угловая частота вращения относительно этой оси (в радианах в секунду); таким образом, m*g*h = m*V2/2 + J*ω2/2 (4). Поскольку тело скатывается без проскальзывания, точка его касания с плоскостью ("мгновенный центр") неподвижна, в то время как его центральная ось движется со со скоростью V, поэтому ω = V/R (5), где R - радиус. Момент ы инерции тел вращения разной формы относительно центральной оси, согласно справочным данным (см., например Википедия, Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей) можно выразить общей формулой: J = k*m*R2 (6), где k - коэффициент, зависящий от конкретной формы тела; для однородного диска k = 0.5 (6а). Подставив (5) и (6) в (4), после сокращений получаем: g*h = (V2/2)*(k + 1) (7), откуда V = √((2*g*h)/(k + 1)) = √((2*9.81*5)/(k + 1)) = √(98,1/(k + 1)) (8). Подставляя значение k из (6а), получаем для однородного диска: V = √(98,1/(0.5 + 1)) = 8.087 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 12.04.2008, 01:03
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Спасибо вам огромное....не знаю, чтобы я без вас делала!!!


Вопрос № 131.382
Движущееся тело ударятся о неподвижное тело . Удар считать упругим и центральным. Чему должно равняться отношение масс тел, чтобы при ударе скорость первого тела уменьшилась в 1,5 раза?
Отправлен: 09.04.2008, 17:48
Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, Knopka star!
Закон сoхранения энергии m1*v1^2/2=m1*(2/3*v1)^2/2+m2*v2^2/2
или после преобразований 5/9*m1*v1^2=m2*v2^2

Закон сoхранения импульса m1*v1=m1*2/3*+m2*v2
или после преобразований 1/3*m1*v1=m2*v2

разделим первое на второе 5/3*v1=v2
выражаем v2 через v1 1/3*m1*v1=m2*5/3*v1
получаем ответ m1=5*m2
---------
Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH
Ответ отправил: Химик CH (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 09.04.2008, 18:05
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
ой, спасибо)даж не знаю, что сказать.....помощь очень кстати...!!! еще раз спасибо


Вопрос № 131.383
Здравствуйте. Помогите пожалуйста в решении задачи. Заранее блогадарен.
Элемент замыкается на некоторое время один раз проволокой с сопротивлением 8 Ом, а другой раз на то же время проволокой с сопротивлением 25 Ом. В том и другом случае количество теплоты, выделяющееся в проволоке, оказывается одинаковым. Определить внутреннее сопротивление элемента.
Отправлен: 09.04.2008, 17:53
Вопрос задал: Кумпис Алексей Леонидович (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, Кумпис Алексей Леонидович!
теплота Q=t*R*I^2
ток I=E/(R+r)
пдставив и сократив получим R1/(R1+r)^2=R2/(R2+r)^2
8*(25+r)^2=25*(8+r)^2
5000+400r+8r^2=1600+400r+25r^2
4600=17r^2 3400 = 17r^2
r=16.45Ом r = √(200) = 14.14 Ом - спасибо посетителю за внимательность, которой не хватило эксперту

спасибо посетителю за внимательность, которой не хватило эксперту
-----
∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал)
∙ Дата редактирования: 10.04.2008, 02:59

---------
Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH
Ответ отправил: Химик CH (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 09.04.2008, 18:27
Оценка за ответ: 4
Комментарий оценки:
Спасибо за решение задачи. Все формулы понятны, преобразования тоже. Вот только допущен маленький недочет в вычислении 5000+400r+8r^2=1600+400r+25r^2 получим 17r^2=3400 и отсюда r=14,14 Ом ,а не 4600=17r^2 r=16.45Ом


Вопрос № 131.401
помогите ответить на несколько вопросов.

1)существуют ли между нуклонами в атомных ядрах силы отталкивания?
2)равна ли масса ядра сумме масс протонов и нейтронов, из которых ядро состоит?пример
3)одинаковы ли ядерные силы, действующие между двумя протонами, между двумя нейтронами, между протоном и нейтроном?что из этого следует?
4)каким образом можно охактеризовать прочность ядер?
5)зависят ли ядерные силы от знака заряда нуклонов?
заранее спасибо)
Отправлен: 09.04.2008, 20:03
Вопрос задал: Александр КУ (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, Александр КУ!
1)электростатическое отталкивание положительны заряженых протонов. также наблюдаюются и силы, уравновешивающие ядерные силы пи определённом расстоянии нуклонов
2) нет, и этот дефект массы эквивалентен энергии, удерживающей ядро от распада на нуклоны. Например, 2 протона и 2 нейтрона имеютмассу большую, 2 ядра дейтерия, а альфа частица ещё меньшую. Так если масса 12С (6 протонов+6 нейтронов) принята ровно за 12, то масса протона несколько больше 1, а масса нейтрона ещё больше. У кислорода (основной изотоп имеет 8протонов и 8 нейтронов, хотя присутствуют и крохотные количества изотопов с 9 и 10 нейтронами) даже средняя величина атомной массы чуть меньше 16. Дефект массы возрастает до "железного пика", а дальше падает, что и объяснает огромную энергию распада тяжелых ядер.
3) связь между 2мя протонами врядли возможна, насчёт нейтронов не уверен - може у тяжёлых элементов бывает. Хотя вероятно, что в разных атомах эти силы различаются сильнее, чем по этим различиям.
4) дефект массы эквивалентен энергии свзей внутри ядра
5) 2 нуклона одного знака заряда (протоны или их античастицы) изза электростатического отталкивания вообще не могут образовать связь.
---------
Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH
Ответ отправил: Химик CH (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 09.04.2008, 21:00
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
спасибо

Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Александр КУ!
Кое что подправлю и добавлю.
3) Ядерные силы, действующие между двумя протонами, между двумя нейтронами, между протоном и нейтроном одинаковы, из чего следует, что нейтрон и протон суть одна и та же частица - нуклон. В 1935 г. японский физик Юкава высказал гипотезу, согласно которой протон и нейтрон - одна частица, находящаяся в разных состояниях, смена состояния происходит путем обмена особыми частицами - пи-мезонами. Существует три вида пи-мезонов: п+, п- и п0. Вот реакции, согласно которым с помощью обмена пи-мезонами происходят взаимопревращения протонов и нейтронов:
p - n + п+
n - з + п-
p - p + п0
На сегодняшний день пи-мезоны обнаружены и гипотеза Юкавы получила экспериментальные подтверждения.
5) Независимость ядерных сил от знака зарядов нуклонов - одно из основных свойств ядерных сил.
---------
По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 12.04.2008, 18:02
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 131.406
помогите решить задачу

какая минимальная энергия необходима для расщепления ядра атома кислорода на протоны и нейтроны?

заранее пасибо.
Отправлен: 09.04.2008, 20:14
Вопрос задал: Александр КУ (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Александр КУ!
Энергия, необходимая для расщепления ядра на нейтроны и протоны равна энергии связи нейтронов и протонов в ядре, которая ищется по формуле:
E=c2*((A-Z)*mn+Z*mp- mя)
где с=3*108 м/с - скорость света
А - массовое число, которое обычно берется из таблицы Менделеева и для кислорода равно 16; mя - масса ядра, для кислорода mя=15,9994 а.е.м (см. таблицу Менделеева), где 1 а.е.м=1,66*10-27 кг
Z - зарядовое число, для кислорода равное восьми (порядковый номер элемента в таблице Менделеева)
Справочные данные по массам протона и нейтрона:
mp=1,6726485*10-27 кг - масса протона
mn=1,67495430*10-27 кг - масса нейтрона
Подставляем всё в формулу:
E=(3*108)2*(8*1,67495430*10-27+8*1,6726485*10-27-15,9994*1,66*10-27)=1,996*10-11 Дж
---------
По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент)
Ответ отправлен: 12.04.2008, 17:50


Вопрос № 131.412
К зажимам батареи аккумулятора присоединен нагреватель. ЭДС батареи Е=24 В, внутренее сопротивление r=1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД источника.

Приложение:

Отправлен: 09.04.2008, 20:42
Вопрос задал: Луковский Серргей Анатольевич (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Луковский Серргей Анатольевич!
Мощность Pи, потребляемая от источника, равна: Pи = Pн + ΔP (1), где Pн - мощность, потребляемая нагревателем, ΔP - потери во внутреннем сопротивлении r. ΔP = I2*r (2), где I - сила тока. Pи = Е*I (3). Из (1), (2) и (3) получаем: Е*I = Pн + I2*r (4), а разделив (4) на r и перенеся всё в левую часть, получаем квадратное уравнение: I2 - (Е/r)*I + Pн/r (5). Решив (5): I = Е/(2*r) ± √((Е/(2*r))2 - Pн/r), получаем два положительных корня: I = 24/(2*1) ± √((24/(2*1))2 - 80/1); I1 = 12 - √(64) = 4 А; I1 = 12 + √(64) = 20 А. Соответственно внешнее напряжение батареи: U = Е - I*r; U1 = 24 - 4*1 = 20 В, и КПД источника = 20/24 = 0.833; U2 = 24 - 20*1 = 4 В, и КПД источника = 4/24 = 0.167.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 12.04.2008, 05:43


Вопрос № 131.429
Подскажите, пожалуйста, решение задачи, заранее спасибо.

Обруч, однородный диск и однородный шар скатываются без проскальзывания с наклонной плоскости высотой h=1m. Массы всех тел и их радиусы равны. Каковы конечные скорости тел ?
Отправлен: 09.04.2008, 22:34
Вопрос задал: Курбатов Дмитрий Алексеевич (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Курбатов Дмитрий Алексеевич!
Поскольку тела первоначально находятся на одной и той же высоте h, и их массы m равны, они обладают одинаковой потенциальной энергией Эпот = m*g*h (1), которая после скатывания с наклонной плоскости переходит в одинаковую кинетическую энергию Экин = Эпот. Кинетическая энергия тела массой m, катящегося со скоростью центра масс V состоит из 2-х частей: энергии поступательного движения Эк/пост = m*V2/2 (2) и энергии вращательного движения Эк/вращ = J*ω2/2, (3) где J - момент инерции тела относительно центральной оси, ω - угловая частота вращения относительно этой оси (в радианах в секунду); таким образом, m*g*h = m*V2/2 + J*ω2/2 (4). Поскольку тело скатывается без проскальзывания, точка его касания с плоскостью неподвижна, в то время как его центральная ось движется со со скоростью V, поэтому ω = V/R (5), где R - радиус. Моменты инерции тел вращения разной формы относительно центральной оси, согласно справочным данным (см., например Википедия, Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей) можно выразить общей формулой: J = k*m*R2 (6), где k - коэффициент, зависящий от конкретной формы тела: для обруча k = 1 (6а), для однородного диска k = 0.5 (6б), для однородного шара k = 0.4 (6в). Подставив (5) и (6) в (4), после сокращений получаем: g*h = (V2/2)*(k + 1) (7), откуда V = √((2*g*h)/(k + 1)) = √((2*9.8*1)/(k + 1)) = √(19.6/(k + 1)) (8). Подставляя соответствующие значения k, получаем для однородного шара: V = √(19.6/(0.4 + 1)) = 3.743 м/с; для однородного диска: V = √(19.6/(0.5 + 1)) = 3.616 м/с; для обруча: V = √(19.6/(1 + 1)) = 3.132 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 11.04.2008, 03:22


Вопрос № 131.434
Доброго времени суток. Помогите пожалуйста с решением задачи.
Шахтная клеть массой 1,8т. Поднимается на высоту 25 м за 1 мин и приводится в движение двигателем с КПД η = 90 %. Напряжение на зажимах двигателя 200 В. Определить мощность тока в электродвигателе и израсходованную за один подъем энергию; найти силу тока в двигателе.
Заранее спасибо.
Отправлен: 09.04.2008, 23:07
Вопрос задал: Кумпис Алексей Леонидович (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Кумпис Алексей Леонидович!
Обозначим: m = 1800 кг - масса клети, H = 25 м - высота подъёма, t = 60 с - время подъёма, P - мощность тока в электродвигателе, W - израсходованная за один подъем энергия, I - сила тока в двигателе, U = 200 В - напряжение на зажимах двигателя. Израсходованная за один подъем энергия равна: W = m*g*H/η (1), где g = 9.81 м/с2 - ускорение свободного падения; W = 1800*9.81*25/0.9 = 490500 Дж; мощность тока в электродвигателе равна: P = W/t = 490500/60 = 8175 Вт; сила тока в двигателе равна: I = P/U = 8175/200 = 40.875 А.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал)
США, Силиконовая Долина
----
Ответ отправлен: 12.04.2008, 09:27
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Спасибо за решение. Значения все расписаны. Вот только можно было формулу (1) расписать (η = Wполез/Wзатр где, Wполез = m*g*h, а Wзатр - израсходованная за один подъем энергия), а то “израсходованная за один подъем энергия равна: W = m*g*H/η” не все поймут. И еще можно было израсходованную энергию представить не только в Дж, но и в кВт*ч. Еще раз большое спасибо за решение задачи.


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.


© 2001-2008, 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: 4.91 pre 5.0 RC1 от 13.04.2008

Яндекс Rambler's Top100
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru
Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru

В избранное