/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 500
от 28.04.2008, 19:35

Вопрос № 133.669

Помогите, пожалуйста, решить такую задачу: Колесо радиусом R=0,1 м вращается так, что зависимость угловой скорости от времени задается уравнением ω = 2At + Bt^4, A= 2 рад/с^2, B=1 рад/с^5. Определить число оборотов колеса за t=1 с. В Сети есть эта задача, решение было приведено и на вашем ресурсе, НО явно несовпдающее с ответов: в нем число оборотов равно 0,48. В приложении - мои мысли. Помогите! Приложение: φ = ω * t, φ = 2 * PI * N, N - число оборотов 2 * PI * N = ω * t N = ω * t / (PI * 2) Однако при таком раскладе выходит 1,43....

Отправлен: 22.04.2008, 21:17 Вопрос задал: Евсюков Виталий Евгеньевич (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 9)

Отвечает: Physicist Здравствуйте, Евсюков Виталий Евгеньевич! Всё правильно, кроме того, что φ = ∫ ω dt = At^2 + Bt^5/5, а тогда получается N = φ / 2π = (2+1/5)/6.28=0.35

Ответ отправил: Physicist (статус: Практикант) Ответ отправлен: 22.04.2008, 21:26 Оценка за ответ: 3 Комментарий оценки: Все равно не сходится с ответом ;((((

Вопрос № 133.681

Здравствуйте! Очень нужна Ваша помощь. Есть на завтра такие вопросы, помогите с ними (очень кратко и по сути). Могу за это кому-то одному пополнить кошелек на портале! 1.Что такое полупроводник? 2. Какие типы полупроводников существуют? 3. Объясните механизм образования носителей тока в полупроводниках? 4. Что называется вольтамперною характеристикой полупроводникового диода? 5. В чем заключается механизм выпрямления тока на контакте полупроводников n и p типов? 6. Что называется коэффициентом выпрямления? 7. Какое строение полупроводниковых диодов? 8. Где применяются полупроводниковые диоды? 9. Что такое прямой и обратный ток? 10. Почему вольтметр должен иметь очень большое сопротивление?

Отправлен: 22.04.2008, 22:12 Вопрос задал: SkyNET// (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 5)

Отвечает: Dayana Здравствуйте, SkyNET//! 1. Полупроводники – вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. 2.Их делят на несколько типов: одноэлементные полупроводники IV группы периодической системы элементов, сложные: двухэлементные AIIIBV и AIIBVI из третьей и пятой группы и из второй и шестой группы элементов соответственно. 3. принцип электронно-дырочной проводимостиб т.е. перехода электронов из n в з область (n-p-n и pnp переходы) 4. это кривая состоящая из 3 областей - область открытия диода - то есть его рабочее состояние - справа от вертикальной оси (0.3 В для германия и 0.7 В для кремния) (положительая четверть), область запирания диода до примерно 100 Вб и затем начинается зона пробоя где ток равен бесконечности. 8. Широко применяются в выпрямителях, собранных на схемах - мостовой, half wave, и full wave. 10. Для того, чтобы внутренние парамеры самого вольтметра не влияли на точность измерений

Ответ отправила: Dayana (статус: Студент) Ответ отправлен: 22.04.2008, 22:30 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое! Скиньте по внутренней почте Ваш ID и завтра я пополню Ваш кошелек!

Вопрос № 133.682

1) для изобарного процесса в идеальном газе справедлива зависимость....? 2) График изотермического процесса в идеальном газе имеет вид....? 3) При изохорном нагревании газа его давление увеличится, так как увеличится а) концентрации молекул. б) средняя кинетическая энергия молекул. в) объем газа. г) масса газа 4) давление азота массой 3 кг уменьшилось в 2 раза а температура увеличилась в 4 раза тогда его объем... ? 5) идеальный газ, имеющий температуру 300К и давление 10^5 Па, изобарно охладили до -123 градусов при этом концентрация молекул...?

Отправлен: 22.04.2008, 22:20 Вопрос задала: Глазырева Марина (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Глазырева Марина ! 1) для изобарного процесса в идеальном газе справедлива зависимость V/T=const или V1/V2=T1/T2 - закон Гей-Люссака. 2) График изотермического процесса в идеальном газе имеет вид гиперболы в координатах pV и вертикальной прямой в координатах VT и pT. 3) При изохорном нагревании газа его давление увеличится, так как увеличится средняя кинетическая энергия молекул. (p=2/3nE) 4) давление азота массой 3 кг уменьшилось в 2 раза а температура увеличилась в 4 раза тогда его объем увеличился в 8 раз. Уравнение Клапейрона p1*V1/T1=p2*V2/T2 p1*V1/T1=p1*V2/(2*4*T1) V1=V2/8 5) идеальный газ, имеющий температуру 300К и давление 10^5 Па, изобарно охладили до -123 градусов при этом концентрация молекул увеличилась в 2 раза. p=n1*k*T1 p=n2*k*T2 n1*k*T1=n2*k*T2 n1*T1=n2*T2 n2/n1=T1/T2 T2=273-123=150 K n2/n1=300/150=2

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 23.04.2008, 09:13

Вопрос № 133.713

Здравствуйте эксперты, помогите пожалуйста с задачкой: Из смотрового окошка печи за 5 минут излучается 6.4 ккал. Площадь окошка равная 3 см^3 , принимая, что окошко излучает как абсолютно черное тело, определить температуру печи

Отправлен: 23.04.2008, 04:39 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Tribak! Температуру печи можно извлечь из закона Стефана-Больцмана, который гласит, что энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени температуры: R=σ*T4 (1) где σ=5,67*10-8 Вт/(м2*K4)- постоянная Стефана-Больцмана. Энергетическая светимость - это мощность, излучаемая единицей площади черного тела за единицу времени во всем спектральном диапазоне; значит, чтобы найти мощность P излучения окошка площадью S=3 см2=0,0003 м2нужно умножить светимость на площадь: P=R*S (2) В ккал (килокалория) же измеряется энергия, причем 1 калория=4.18400 Джоуля. Энергия W, как известно, равна произведению мощности на время, которое по условию равно t=5 минут=300 секунд: W=P*t (3) Решая систему из (1)-(3) выражаем T: T=(W/(S*t*σ))1/4=(4,184*6,4*103/(0,0003*300*5,67*10-8))1/4=1514 K --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 27.04.2008, 22:26

Вопрос № 133.752

Zdravstvujte,uvazaemie eksperti! O4enj budu blagodaren,esli pomozete s zada4ami! 1) V elektroliti4eskoj vanne, 4erez kotoruju te4et 10 kA krepkij tok, videljaetsj 80,5 kg alljuminija. Kak dolgo proishodit elektroliz? Elektroliti4eskij ekvivalent alljuminija - 9,3*10^-8 kg/C. 2) Termistor zaklju4en v svjazku s rezistorom, soprotivlenie kotorogo 1 kOm. Na koncah soedinenija naprjazenie - 20 V. Pri komnatnoj temp. krepostj toka - 5 mA. Posle togo,kak termistor polozili v gorja4uju vodumkrepostj izmenilasj na 10 mA.Skoljko raz menjalosj soprotivlenie termistora? 3) Vi4islitj srednjuju skorostj postupateljnogo dvizenija elektronov v medi, plotnostj toka kotoroj - 11 A/mm^2, esli kazdij atom medi daet odin svobodnij elektron.Reljativnaja atomnaja massa medi - 64, plotnostj - 8,9 g/cm^3. Uspehov ekspertam!

Отправлен: 23.04.2008, 12:43 Вопрос задал: Mihail Krasnov (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Mihail Krasnov! 1. Элементарно. В начале вычислим Q: сколько кулонов (амперсекунд) было пропущено через ванну. Для этого мы количество алюминия, которое выделилось - 80,5 кг разделим на электролитический эквивалент алюминия - 9,3*10-8 кг/Кл (Кл - это принятое в русском языке краткое обозначение кулона). Q = 80,5/9,3*10-8 = 8,64*108 Кл. Разделим это на 10 кА (104 ампер) и получим число секунд продолжительности электролиза: 8,64*108/104 = 8,64*104 = 86400 секунд. Осталось перевести это в количество часов: 86400/3600 = 24 часа. 2. Сопротивление "связки" (по русски - "цепочки", но "связки" мне тоже нравится) равно сумме сопротивлений термистора и резистора: Rсв = Rтерм + Rрез (1). При комнатной температуре: Rсвкт = U/Iкт = 20/5 = 4 кОм; отсюда, на основании (1): Rтермкт = Rсвкт - Rрез = 4 - 1 = 3 кОм. После погружения в горячую воду: Rсвгв = U/Iгв. Тут возможно не совсем точное понимание условия: если "изменилась на 10 мА" означает "стала равна 10 мА", то Rсвгв = 20/10 = 2 кОм, и тогда Rтермгв = Rсвгв - Rрез = 2 - 1 = 1 кОм, а сопротивление термистора уменьшилось в 3/1 = 3 раза. Если "изменилась на 10 мА" означает "увеличилась на 10 мА", то она стала 10 + 5 = 15 мА; тогда Rсвгв = 20/15 = 1,333 кОм, а Rтермгв = Rсвгв - Rрез = 1,333 - 1 = 0,333 кОм, т.е. сопротивление термистора уменьшилось в 3/0,333 = 9 раз. 3. "Относительная атомная масса 64" означает, что один "грамматом" меди имеет массу 64 г. В одном см3 содержится 8,9 г меди или 8,9/64 = 0,13906 грамматома меди. Известно, что в одном грамматоме любого химического элемента содержится Na = 6,022*1023 атомов ("число Авогадро"). Значит, в одном см3 их содержится 0,13906*6,022*1023 = 8,374*1022; в одном мм3 меди в 1000 раз меньше, т.е. 8,374*1019 атомов и столько же свободных электронов. Заряд электрона e = 1,6022*10-19 Кл; суммарный заряд всех свободных электронов в одном мм3 меди равен e*8,374*1019 = 13,42 Кл. Чтобы эти заряды могли перенести за 1 секунду 11 кулонов на расстояние 1 мм, их средняя скорость д.б. равна 11/13,42 = 0,89 мм/с = 8,9*10-4 м/с.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 26.04.2008, 08:42

Вопрос № 133.786

7. От источника с напряжением U = 800 В необходимо передать потребителю мощность Р = 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы по¬тери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

Отправлен: 23.04.2008, 15:37 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Dinusik! Ввиду отсутствия более чётких указаний, руководствуемся тем, что слова "передать" и "передаваемой" - однокоренные, и, стало быть, "10% от передаваемой мощности" - это 10% от "Р = 10 кВт", т.е. потери энергии ΔP равны: ΔP = 1000 Вт. Следовательно, от источника потребляется мощность Ри = 10000 + 1000 = 11000 Вт, а потребляемый ток I равен: I = Ри/U = 11000/800 = 13.75 А. Наибольшее сопротивление линии передачи R = ΔP/I2 = 1000/13.752 = 5.29 Ом.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 26.04.2008, 06:09 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.787

17. За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в на¬чальный момент времени равна нулю.

Отправлен: 23.04.2008, 15:39 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Dinusik! Сила тока I в проводнике изменялась по линейному закону: I = k*t (1). Элементарное количество теплоты dQ, выделившееся за элемент времени dt равно: dQ = I2*R*dt (2), или, учитывая (1): dQ = k2*R*t2*dt (3). Проинтегрировав (3) от 0 до tк, где tк = 8 с, получаем: Q = k2*R*tк3/3 (4). Принимая во внимание, что при t = tк ток достигает своего наибольшего значения Iм, имеем: k = Iм/tк (5), и, подставив (5) в (4), после сокращения: Q = Iм2*R*tк/3 (6), откуда Iм = √(3*Q/(R*tк)) (6а). Для заряда имеем, аналогично выражениям (2) и (3): dq = k*t*dt (7); далее, после интегрирования в тех же пределах и с учётом (5): q = Iм*tк/2 (8), а подставляя значение Iм из (6а), после сокращения: q = √(3*Q*tк/R) (8а). В числах: q = √(3*500*8/8) = 38.73 Кл.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.04.2008, 08:03

Вопрос № 133.789

Найти отношение минимальных скоростей теплового движе¬ния электронов, вылетающих из платины и цезия, если отношение ра¬бот выхода APt/ACs = 2,7.

Отправлен: 23.04.2008, 15:41 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Dinusik! Чтобы вылететь из вещества электрон обязан обладать кинетической энергией, не меньшей работы выхода данного материала: m*V2/2=Aвых где m - масса электрона, V - минимально необходимая для вылета скорость, Aвых - работа выхода Написав данное выражение для Pt и Cs и находя их отношение получаем: VPt min2/VCs min2=√(Aвых Pt /Aвых Cs)=√2,7=1,64 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 23.04.2008, 17:27 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо)))

Вопрос № 133.791

Квадратный контур со стороной а=10см, по которому течет ток I=50 А, свободно установился в од¬нородном магнитном поле (B=10мТл). Определить изменение П потенциальной энергии контура при пово¬роте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, на угол =180°.

Отправлен: 23.04.2008, 15:45 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Dinusik! ΔП = B*а2*I*(1 - COS(α)) = 10*10-3*0.12*50*(1 - COS(180°)) = 0.005*(1 - (-1)) = 10 мДж.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.04.2008, 07:11

Вопрос № 133.797

Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I = 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B=20мТл). Диаметр витка d=10см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром на угол а=п/3?

Отправлен: 23.04.2008, 15:53 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Dinusik! А = B*(π*d2/4)*I*(1 - COS(π/3)) = 20*10-3*(π*0.12/4)*60*(1 - 0.5) = 4.712 мДж.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.04.2008, 06:59

Вопрос № 133.798

Рамка, содержащая N = 200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S=50см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индук¬ции однородного магнитного поля (В=0,05Тл). Определить макси¬мальную ЭДС max, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой 40(1/с)

Отправлен: 23.04.2008, 15:55 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard !!! Здравствуйте, Dinusik! Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС ε равна минус изменению магнитного потока во времени: ε=-dФ/dt (1) Магнитный поток при вращении рамки зависит от времени как Ф(t)=N*B*S*cos(2*pi*n*t) (2) где N=200 - число витков, В=0,05 Тл - индукция поля, n=40 c-1 - частота вращения рамки, S=50 см2=0,005 м2 - площадь рамки Подставляя (2) в (1), т.е. дифференцируя, получаем: ε(t)=N*B*S*2*pi*n*sin(2*pi*n*t) (3) Из (3) видно, что максимальная ЭДС будет, когда sin(2*pi*n*t)=1: εmax=200*0,05*0,005*2*pi*40 = 2012.56В Две ошибки: а) п ри дифференцировании опущен множитель 2*π; б) 50 см2 - это 0.005, а не 0.05 м2 ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 24.04.2008, 10:20 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 24.04.2008, 07:26 Оценка за ответ: 4

Вопрос № 133.799

В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R=20 Ом и катушку индуктивностью L=0,06Гн, течет ток I=20 А. Определить силу тока I в цепи через дельта t=0,2 мс после ее размыкания.

Отправлен: 23.04.2008, 15:57 Вопрос задала: Dinusik (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Dinusik! Очевидно, следует считать, что катушка и резистор соединены параллельно, а ток I = 20 А - суммарный ток протекающий в неразветвлённой части цепи до её размыкания; кроме того, поскольку собственное омическое сопротивление катушки индуктивности не указано, можно им пренебречь. В таком случае, до размыкания все 20 А проходили через катушку. После размыкания неразветвлённой части цепи в катушке возникает ЭДС самоиндукции E, равная: E = -L*(di/dt) (1), где i - мгновенное значение тока, протекающего через катушку, а т.к. теперь остался только один замкнутый контур из катушки и резистора, по 2-му закону Кирхгофа можем написать: E = i*R (2); объединив (2) с (1), имеем: -L*(di/dt) = i*R (3). Получилось диф. уравнение 1-го порядка с разделяющимися переменными; для решения перепишем (3) в виде: di/i = -(R/L)*dt (4). Проинтегрировав обе части (4), получаем: LN(i) = -(R/L)*t + C (5), где C - произвольная постоянная. Для определения C подставим в (5) начальное условие: при t = 0, i = I = 2 0 А, потому что в катушке индуктивности ток не может мгновенно измениться. Значит: C = LN(I), и (5) приобретает вид: LN(i) = -(R/L)*t + LN(I) (6), откуда i = I*e-(R/L)*t (7). Подставляем в (7) числа из условия: I0.2мс = 20*e-(20/0.06)*0.0002 = 20*e-0.06667 = 18.71 А.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 25.04.2008, 11:26 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо за подробное объяснение!

© 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