/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 499
от 27.04.2008, 13:35

Вопрос № 133.345

здраствуйте эксперты могли бы вы проверить правельно ли я решил задачи.1)В однородном магнитном поле с индукцией B=0.2 Тл помещена квадратная рамка со стороной а=5см.Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60 градусов Определить вращающий момент действующий на рамку если по ней течет ток 1А? M=[Pm*B]=Pm*B*sin(60) Pm=Ia2 M=Ia2Bsin60 2)В однородном магнитном поле с индукцией B=0.1 Тл помещена круглая рамка c радиусом r=0.05м .Плоскость рамки совпадает с направлением линий магнитной идукцией .Определить вращающий момент действующий на рамку если по ней течет ток 1А? M=IПr2Bsin(180)Вот тут я неуверен насчет 180 градусов 3)В однородном магнитном поле с индукцией B=0.1 Тл помещена квадратная рамка со стороной а=5см.Величина тока в рамке =1А.нА рамку действует вращающейся момент 6мН*м.Определить угол между нормалью вращающейся рамки и напралением линий магнитной индукции альфа=arcsinM/Ia2B

Отправлен: 21.04.2008, 11:40 Вопрос задал: Жмыл К.Д (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Жмыл К.Д! В приводимых Вами формулах должен фигурировать угол между нормалью к плоскости рамки (именно так направлен вектор поля, создаваемого самой рамкой) и направлением внешнего поля. Поэтому в задачах 1 и 2 ноадо либо брать угол, дополнительный к заданному, либо менять синус на косинус. В задаче 3 всё верно: там в условии задан угол "между нормалью вращающейся рамки и направлением линий магнитной индукции" (если имеется в виду "нормалью к плоскости вращающейся рамки").

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 21.04.2008, 12:06 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.362

Уважаемы эксперты помогите пожайлуста дорешать задачи 1)Проволочный виток радиуса r=5см имеющий сопротивление 0.3 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией 0.2 Тл.Нормаль к плоскости витка составляет с линиями индукций магнитного поля угол равный 45.Какое количество эликтричества протечет оп витку если магнитное поле исчезнет? Q=Ф/R. Ф=SBsin45 И вот у меня вопрос площадь проволочно витка чему будет равна? 2)определить плотность энергии магнитного поля в центре кольцевого проводника имеющего радиус 20 см содержащего 200 витков.Величина тока 1.5А L=NФ/I W=LI2/2 W=NФI/2 А вот дальше не знаю

Отправлен: 21.04.2008, 13:37 Вопрос задал: Жмыл К.Д (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Жмыл К.Д! 1. Площадь витка (круга) S=pi*r^2=3.14*25*10^-4=7.85*10^-3 м^2 2. Плотность энергии w=B^2/(2*m*m0), где m- магнитная проницаемость, m0-магнитная постоянная. Индукция в центре плоской катушки B=N*m*m0*I/(2*R), подставляем и считаем: w=(N*m*m0*I)^2/(2*m*m0*(2*R)^2) w=m*m0*(N*I)^2/(8*R^2) w=1*4*pi*10^-7*200^2*1.5^2/(8*0.2^2)=0.35 Дж/м^3

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 21.04.2008, 15:49 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.427

Уважаемые эксперты. Помогите в решении задачи. Во время игры баскетболист подпрыгивает вверх, подняв обе руки вертикально вверх . При достижении наибольшей высоты он одну руку резко опускает вниз так, что его центр масс внезапно смещается в направлении нижних конечностей на 3 см. Концы пальцев его второй руки всё еще поднятой вверх опустятся вниз, или поднимутся вверх, или останутся на месте в результате такого манёвра? Ответ обосновать. Спасибо.

Отправлен: 21.04.2008, 20:14 Вопрос задал: Igor58 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Igor58! "Центр масс внезапно смещается в направлении нижних конечностей на 3 см" - это смещение происходит относительно всего туловища баскетболиста. Но одна рука "резко опускается вниз" под действием мускульной силы баскетболиста, которая является внутренней силой. А согласно закону сохранения импульса, никакая внутренняя сила не может сместить центр масс относительно инерциальной системы отсчёта - в данном случае Земли. Значит, в инерциальной системе отсчёта всё туловище баскетболиста, включая "концы пальцев его второй руки, всё еще поднятой вверх", смещается вверх относительно его неподвижного центра масс на те же 3 см.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 22.04.2008, 00:35 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо!

Вопрос № 133.431

Уважаемые эксперты! Нужна Ваша помощь в решении задачи. N точек находятся в вершинах правильного N-угольника со стороной а. Они начинают одновременно двигаться с постоянной по модулю скоростью v , при этом первая точка все время держит курс на вторую, вторая- на третью, третья - на четвертую и т. д. Встретятся ли точки? Если да, то через какой промежуток времени они встретятся? Вывести общую формулу, рассмотрев сначала случаи а) N=2, б) N= 3, в) N=4. Проанализировать ответ при N, стремящемся к бесконечности. Спасибо за внимание.

Отправлен: 21.04.2008, 20:26 Вопрос задал: Igor58 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Igor58! Попробуем решить Вашу задачу. В начальный момент времени расстояние между двумя соседними точками N-угольника равно а. Через промежуток времени t расстояние изменится и будет равно: a(t) = a - V1*t - V2*t Здесь V1 и V2 - проекции скоростей первой и второй точек на оси, направленные от первой точки ко второй и от второй к первой соответственно. Случай N=2. точки движутся навстречу друг другу по прямой: V1 = v и V2 = v a(t) = a - v*t - v*t = a - 2*v*t. Точки встретятся, когда a(t) станет равно 0. Промежуток времени, через который они встретятся: t = a/(2*v). Случай N=3. 2-ая точка движется под углом 60 градусов (равносторонний треугольник) к направлению движения первой: V1 = v и V2 = v*cos60 = v/2. a(t) = a - v*t - v*t/2 = a - 3*v*t/2. Точки встретятся, когда a(t) станет равно 0. Промежуток времени, через который они встретятся: t = 2*a/(3*v). Случай N=4. 2-ая точка движется под углом 90 градусов (квадрат) к направлению движения первой : V1 = v и V2 = v*cos90 = 0. a(t) = a - v*t - 0 = a - v*t. Точки встретятся, когда a(t) станет равно 0. Промежуток времени, через который они встретятся: t = a/v. Общий случай. По условию задачи: V1 = v V2 = v*cos(alpha) alpha = pi*(N-2)/N - угол при вершине правильного N-угольника. Заметим, что при движении точек углы между отрезками, соединяющими точки, остаются теми же, что и в исходном N-угольнике. (сами точки всегда будут находится в вершинах такого же правильного N-угольника, но с меньшей, чем a, стороной и повернувшегося против часовой стрелки на некоторый угол относительно центра описанной окружности). Точки встретятся, когда a(t) станет равно 0. Промежуток времени, через который они встретятся: t = a/(v+v*cos(alpha)) = a/(v*(cos(alpha)+1)) Проведём тригонометрические преобразования: alpha = pi*(N-2)/N = pi - 2*pi/N cos(alpha) = cos(pi - 2*pi/N) = -cos(2*pi/N) = sin(pi/N)^2 - cos(pi/N)^2 cos(alpha)+1 = 1 + sin(pi/N)^2 - cos(pi/N)^2 = 2*sin(pi/N)^2 Окончательно: t = a/(v*2*sin(pi/N)^2) (возведение в квадрат везде относится к функциям sin и cos, а не к их аргументам) Приятно отметить, что такая же общая формула получается в альтернативном рассмотрении, когда ищутся уравнения спиралей, по которым движутся точки, находятся длины спиралей (пройденный путь) из условия уменьшения до нуля радиуса описанной окружности, а затем найденная длина делится на скорость для получения t. Если устремить N в бесконечность, то pi/N устремится к нулю, sin(pi/N) - тоже к нулю, a t - к бесконечности. Это не должно нас удивлять, поскольку при стремящемся к бесконечности N многоугольник стремится стать окружностью.

Ответ отправил: Auntmary (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 23.04.2008, 00:05 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Большое спасибо за решение задачи; оно доступно, понятно и аргументировано.

Вопрос № 133.458

Уважаемые знатоки здравствуйте!Помогите пожалуйста решить эти ки: 1)Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю 67% теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру Т2 охладителя, если температура нагревателя Т1=430 К. Заранее очень благодарен.

Отправлен: 21.04.2008, 22:11 Вопрос задала: Бирюков Игорь Владимирович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Бирюков Игорь Владимирович! КПД идеального цикла: (1) КПД=(T1-T2)/T1=1-T2/T1, но для любой тепловой машины (2) КПД=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1, учитывая, что Q2=0.67*Q1 КПД=1-0.67*Q1/Q1=1-0.67=0.33, подставим в (1) 0,33=1-T2/T1 T2=(1-0,33)*T1 T2=(1-0,33)*430=141.9 К

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 22.04.2008, 17:15

Вопрос № 133.469

Здравствуйте! Есть такие вопросы! Напишите пожалуйста (кратко и по сути). Если можно не отвечать ссылками энциклопедий! Какие существуют виды проводников? Что называется проводником первого рода? Что называется температурным коэффициентом сопротивления? Исправлен русский язык. ----- ∙ Отредактировал: Николай Владимирович / Н.В. (Профессор) ∙ Дата редактирования: 21.04.2008, 22:37

Отправлен: 21.04.2008, 22:35 Вопрос задал: SkyNET// (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, SkyNET//! Вообще, сверхпроводники делятся на два больших класса - классические металлические сверхпроводники и "модные" в последнее время ВТСП - высокотемпературные сверхпроводники, которые представляют собой сложные соединения. Классические сверхпроводники делятся на 2 рода. Дело в том, что важной особенностью явления сверхпроводимости является то, что сверхпроводник всегда диамагнетик, т.е. вещество, выталкивающее внешнее магнитное поле, и делающее это тем сильнее, чем сильнее поле (отрицательная намагниченность). Но при достаточно сильном внешнем поле состояние сверхпроводимости пропадает, однако, для сверхпроводников 1-го и 2-го рода по-разному: - для сверхпроводников 1-го рода при достижении критического поля намагниченность скачком обращается в ноль - для сверхпроводников 2-го рода при достижении критического поля намагниченность начинает постепенно убывать и только при достижении ещё больших значений внешнего поля окончатльно обращается в ноль Температурный коэффициент сопротивления - величина, характеризующая, насколько изменится электрическое сопротивление проводника при изменении температуры на один градус. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 22.04.2008, 21:26 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Огромное Вам спасибо за поощь!

Вопрос № 133.471

Здравствуйте! Есть такие вопросы! Помогите пожалуйста, нет времени искать в книжках (если бы они были) Не нужно ссылок на энциклопедии - просто кратко и ясно! Сформулируйте закон Джоуля - Ленца? Что такое сверхпроводимость металла? Как изменяется электрическое сопротивление проводников в зависимости от температуры? Заранее спасибо! Исправлен русский язык. ----- ∙ Отредактировал: Николай Владимирович / Н.В. (Профессор) ∙ Дата редактирования: 21.04.2008, 22:46

Отправлен: 21.04.2008, 22:41 Вопрос задал: SkyNET// (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, SkyNET//! Закон Джоуля-Ленца гласит, что количество Q теплоты, выделяемое в проводнике, по которому протекает ток, за промежуток времени t равно произведению мощности P тока на временной промежуток t: Q=P*t Мощность P расписывается через ток I, напряжение U и сопротивление R как P=I*U=I2*R=U2/R Соответственно, возможны три математические формулировки закона Джоуля-Ленца: Q=I*U*t=I2*R*t=U2*t/R Сверхпроводимость металла - такое его состояние, возникающее при сверхнизких температурах, при котором его электрическое сопротивление стремится к нулю. Согласно классической теории это происходит за счет того, что при низких температурах электроны, являющиеся носителями тока в металле, образуют так называемые куперовские пары, которые являются бозе-частицами, за счет чего движутся внутри проводника без рассеяния. При низких температурах сопротивление растет пропорционально пятой степени температуры, при высоких - линейно возрастает с температурой по закону: R(T)=R0*(1+α*T), где R0 - сопротивление при T=0 o C, α - температурный коэффициент сопротивления (ТКС) --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 22.04.2008, 20:35 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое, Вы даже не представляете как мне помогли!

Вопрос № 133.475

И еще раз здравствуйте! Можете написать ответы на вопросы кратко и ясно, много не надо! Чем обусловлено электрическое сопротивление металлов? Чем обусловлено явление сверхпроводимости? Как объяснить изменение сопротивлений металлов при изменении их температуры? Расскажите строение и принцип работы вольтметра? ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРЕН!

Отправлен: 21.04.2008, 22:59 Вопрос задал: SkyNET// (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, SkyNET//! Электрическое сопротивление металлов вызвано рассеянием электронов на: 1) примесях т.е. включениях атомов других веществ (преобладает при низких температурах) 2) фононах т.е. колебаниях кристаллической решетки (преобладает при высоких температурах) 3) магнитных неоднородностях - свойственно только для магнитных металлов, таких, как железо Согласно классической теории явление сверхпроводности возникает за счет того, что при низких температурах электроны, являющиеся носителями тока в металле, образуют так называемые куперовские пары, которые являются бозе-частицами, за счет чего движутся внутри проводника без рассеяния. С ростом температуры усиливается хаотическое движение как ионов кристаллической решетки, так и примесей, поэтому, вероятность рассеяния становится больше (у электрона становится больше шансов натолкнуться на что-либо и потерять энергию движения), в результате сопротивление возрастает. На сегодняшний день существуют различные конструкции вольтметров. Класический стрелочный вольтметр - пример магнитоэлектрического прибора, в котором стрелка соединенна с катушкой, по которой протекает ток и которая помещена между полюсами постоянного магнита. Чем больше измеряемое напряжение, тем больше ток в катушке, тем сильнее создаваемое ею магнитное поле, тем сильнее она отклоняет стрелку вследствие взаимодействия её поля с полем постоянного магнита. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 22.04.2008, 20:52

Отвечает: SFResid Здравствуйте, SkyNET//! Почти любой вольтметр - это, по существу, милли- или микроамперметр, последовательно с которым включен резистор со строго определённым сопротивлением; шкала прибора градуируется прямо в вольтах на основе формулы: U = I*R, где I - ток, вызвавший данное отклонение стрелки, R - суммарное сопротивление резистора и катушки. Единственный тип вольтметра, составляющий исключение - электростатический, где отклонение "стрелки" вызывается "кулоновским" притяжением между подвижным и неподвижным электродами. "Стрелкой" служит световой "зайчик", отражённый от зеркальца, приклеенного к подвижному электроду (из-за слабости "кулоновских" сил подвижную часть приходится делать настолько лёгкой, что прикрепить "материальную" стрелку невозможно).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 24.04.2008, 11:32 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое за помощь!

Вопрос № 133.488

Здравствуйте эксперты, помогите с задачкой: Работа изотермического расширения массы m=0.01 кг некоторого газа от объема V1 до V2=2*V1 оказалась равной A=575Дж Найти среднюю квадратическую скорость молекул газа при этой температуре.

Отправлен: 21.04.2008, 23:40 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Tribak! Основное уравнение МКТ p=1/3*n*m0*v^2 Концентрация n=N/V, отсюда p=1/3*N*m0*v^2/V=1/3*m*v^2/V p*V=1/3*m*v^2 v^2=3*p*V/m (1) По уравнению Менделеева-Клапейрона p*V=m*R*T/M (2) Работа газа в изотермическом процессе A=m*R*T/M*ln(V2/V1), отсюда m*R*T/M=A/ln(V2/V1), подставим в (2) p*V=A/ln(V2/V1) и в (1) v^2=3*A/(m*ln(V2/V1)) v^2=3*575/(0,01*ln(2))=248864,9 (м/с)^2 v=498.9 м/с

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 22.04.2008, 17:54 Оценка за ответ: 5

© 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
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru