/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 501
от 06.05.2008, 02:05

Вопрос № 133.841

По медному проводнику сечением S = 0,17 мм2 течет ток I = 0,15 А. Определить, какая сила действует на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля.

Отправлен: 23.04.2008, 20:06 Вопрос задал: Мартиросян Гоша (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Мартиросян Гоша ! Сила: F=e*E Напряженность поля в проводнике: E=U/l Напряжение на концах проводника (закон Ома): U=I*R Сопротивление проводника: R=ro*l/S, а теперь идем обратно U=I*ro*l/S E=I*ro*l/(S*l)=I*ro/S F=e*I*ro/S F=1,6*10^-19*0.15*1.7*10^-2/0.17=2.4*10^-21 Н Ответ: F=2.4*10^-21 Н

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 24.04.2008, 13:15 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.843

помогите пожалуйста, заранее спасибо http://img-fotki.yandex.ru/get/17/kos6476.1/0_a2ae_46ca6409_orig.jpg

Отправлен: 23.04.2008, 20:12 Вопрос задала: Глазырева Марина (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Глазырева Марина ! 1 маловато данных, может там ещё гафик был 2 то же самое 3 1.2л/0,03м3=0,04 , только не указано в какую сторону идёт процесс, скорее всего, уменьшается на 4% 4 скорсть движения молекул пропорциональна температуре (точнее её квадратному корню), поэтому в изотермическом процессе не меняется --------- Солнце ярче светится и веселей пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH

Ответ отправил: Химик CH (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 23.04.2008, 20:30 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.867

Здравствуйте, помогите пожалуйста заранее спасибо 1) Независимо от химического состава все газы подчиняются одинаковым законам при условии? а) p=const б) v=const в) T= const г) p= const, v= const, T= const 2) отношение температуры, выраженной в единицах энергии джоулях, к той же температуре, выраженной в кельвинах, определяет…? а) число Авогадро б) универсальная газовая постоянная в) постоянная Больцмана г) Постоянная Лошмидта. 3) Единица измерения физической величины, определяемой выражением mRT/Vp, в Международной системе…? а) M3 б)Па в) К г) кг/моль. 4) температура водорода в баллоне вместимостью 2 М3 и массой 2 кг при давлении 16,62*105 Па равна…? а) 32К б) 160 К в) 320 г) 400 К

Отправлен: 23.04.2008, 23:05 Вопрос задала: Глазырева Марина (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Глазырева Марина ! 2) отношение температуры, выраженной в единицах энергии джоулях, к той же температуре, выраженной в кельвинах, определяет постоянная Больцмана. 3) Единица измерения физической величины, определяемой выражением mRT/Vp, в Международной системе кг/моль (Молярная масса) 4) температура водорода в баллоне вместимостью 2 М3 и массой 2 кг при давлении 16,62*105 Па равна 400 К p*V=m*R*T/M T=p*V*M/(m*R)=16.62*10^5*2*2*10^-3/(2*8.31)=400 К 1) Здесь, может я чего не понимаю, но газы подчиняются одинаковым законам (Клапейрона P*V/T=const, Менделеева-Клапейрона p*V=m*R*T/M), если они удовлетворяют условиям модели идеального газа - малая концентрация, остутствие взаимодействия, бесконечно сжимаемые и т.д. Для реальных газов используется уравнение Ван-дер-Ваальса с поправками, которые как раз и зависят от того, что это за газ.

Ответ отправил: DrMeks (статус: 6-ой класс) Ответ отправлен: 24.04.2008, 12:56 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.874

Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста с задачей: Прямолинейный отрезок медного провода диаметром 4 мм "парит" горизонтально в воздухе, удерживаемый магнитным полем Земли (В=8,9*10-2 Тл), вектор индукции которого направлен горизонтально. Какой силы течет ток по проводу? плотность меди p=8,9*10³ кг/м³ буду очень признателен за помощь!

Отправлен: 24.04.2008, 00:01 Вопрос задал: RomanR (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 3)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, RomanR! Если проводник парит в воздухе, значит дествующая на него сила Ампера Fa равна силе тяжести m*g: Fa=m*g (1) где m - масса проводника, которую можно найти как: m=ρ*V=ρ*pi*d2*l/4 (2) где ρ=8,9*10³ кг/м³ - плотность меди, d=4 мм=4*10-3 м - диаметр проводника, l - его длина Выражение для силы Ампера в случае если ток перпендикулярен вектору магнитной индукции: Fa=I*B*l (3) где В=8,9*10-2 Тл, I - искомый ток в проводнике Решая систему из (1)-(3) выражаем I: I=pi*d2*ρ*g/(4*B)=3,14*(4*10-3)2*9,8*8,9*10³/(4*8,9*10-2)=12,3 А Исправлено Тл на А ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 24.04.2008, 09:18 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 24.04.2008, 07:10 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 133.921

Здравствуйте уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачи. 1. По одному направлению одновременно начали двигаться два тела: первое равнозамедленно с начальной скоростью 10 м/с и ускорением 1 м/с^2, а второе равноускоренно с начальной скоростью 4 м/с и ускорением 2 м/с^2 из точки, расположенной на расстоянии 20 м от первого тела по направлению его движения. На какаом наименьшем расстоянии друг от друга окажутся тела во время движения? 2. Первый человек стоит сбоку от плоского зеркала на расстоянии 16м. Второй человек идёт к зеркалу по прямой, перпендикулярной плоскости зеркала и проходящей через его середину. Каково будет расстояние от зеркала до второго человека в момент когда оба человека увидят друг друга в зеркале? Спасибо.

Отправлен: 24.04.2008, 11:00 Вопрос задала: Eniseia (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Eniseia! 1. Скорость первого тела: v1(t) = 10 - t м/с Скорость второго тела: v2(t) = 4 + 2*t м/с Уравнение движения первого тела: x1(t) = 0 + 10*t - (t^2)/2 Уравнение движения второго тела: x2(t) = 20 + 4*t + (t^2) Зависящее от времени расстояние между телами delta_x(t) = x2(t) - x1(t) = 20 - 6*t + 1.5*(t^2) Для нахождения наименьшего расстояния продифференцируем delta_x по t: d(delta_x)/dt = 3*t - 6 Производная равна нулю при t = 2 секунды. Таким образом, через 2 секунды после начала движения расстояние между телами окажется минимальным и равным 14 метрам: delta_x = 20 - 12 + 6 = 14 метров. (вторая производная delta_x по t всегда положительна, мы нашли действительно минимум) 2. Вторую задачу решить не могу, поскольку не понимаю что может увидеть в зеркале первый человек, если он стоит строго "сбоку от плоского зеркала".

Ответ отправил: Auntmary (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 25.04.2008, 14:48

Вопрос № 134.096

Здравствуйте дамы и господа. Следующий вопрос вогнал в легкий ступор. Не могу понять как найти кол-во теплоты не зная сопротивления. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I0*e^(-a·t), где I0 = 20 А, α = 102с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 10^2*с^(-1).

Отправлен: 25.04.2008, 12:30 Вопрос задал: coller (статус: 2-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Coller! Действительно, интересная постановка задачи. В классическом варианте её решение выглядит таким образом : 1. Мнгновенная тепловая мощность тока, по определению равная первой производной от количества выделяемой теплоты по времени (dQ / dt), может, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, быть записана как произведение квадрата мнгновенного значения силы тока на сопротивление проводника : dQ / dt = (i^2) * R 2. Тогда при подстановке заданного закона изменения силы тока получим : dQ = (Io^2) * R * exp(-2at) * dt 3. Интегрирование в пределах от 0 до t даёт рабочую формулу количества теплоты : Q = ((Io^2) * R / (2a)) * (1 - exp(-2at)) 4. Вот тут и получается проблемка - при неизвестном сопротивлении проводника остаётся использовать формулу декремента затухания : a = R / (2L), где L - индуктивность проводника, также не заданная по условию. Формально выражение перепишется в виде : Q = (Io^2) * L * (1 - exp(-2at)). Но, без соответствующего дополнения к условию задачи, это окончательно её не решит. Рекомендую оформить решение в изложенном виде и с ним обратиться (вежливо и деликатно) за розъяснением к преподу, задавшему эту задачу. Удачи ! --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 25.04.2008, 15:16 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо! Так и спрошу у преподавателя.

Вопрос № 134.119

Электроды вакуумного диода имеют форму нити радиусом R1=0,1 мм (катод) и коаксиального с ней цилиндра радиусом R2=2,72 мм (анод). На электроды подано напряжение U=100 B. Найти силу, которая действует на электрон, помещенный в точку, находящуюся на расстоянии 1 мм от оси катода. Приложение: Ответ: 4,9*10^-15 H

Отправлен: 25.04.2008, 14:48 Вопрос задал: Луковский Серргей Анатольевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Луковский Сергей Анатольевич! Решение вашей задачи таково : 1. Сила, действующая в электрическом поле на неподвижный точечный заряд, помещённый в определённую точку этого поля, равна произведению величины заряда на напряжённость поля в данной точке. Поэтому : F = eE, где е = 1,6*10^(-19) Кл - заряд электрона; Е - напряжённость. 2. Напряжённость поля в указанной точке, согласно принципу суперпозиции, будет равна векторной сумме напряжённостей полей катода и анода. Но, поскольку данная точка находится внутри анода, то напряжённость поля анода в этой точке равна 0 (теорема Остроградского-Гаусса). Следовательно, учитывается только напряжённость поля катода : E = q' / (2pi*(eps0)*(eps)*r), где : q' - линейная плотность заряда нити, eps0 - электрическая постоянная, eps - диэлектрическая проницаемость межэлектродной среды, r = 1 мм - расстояние от точки до оси катода. 3. По определению, линейна плотность заряда равна отношению величины заряда нити к её длине : q' = q / l . Заряд можно найти как произведение электрической ёмкости цилиндрического конденсатора, образованного электродами, на напряжение между ними : q = CU. Ёмкость цилиндрического конденсатора определяется по формуле : C = (2pi*(eps0)*(eps)*l) / Ln(R2/R1), где l - длина его оси. 4. Подставляем все формулы в одну : F = eE = eq' / (2pi*(eps0)*(eps)*r) = eq / (2pi*(eps0)*(eps)*r*l) = = eCU / (2pi*(eps0)*(eps)*r*l) = = eU*(2pi*(eps0)*(eps)*l) / (2pi*(eps0)*(eps)*r*l*Ln(R2/R1)) = = eU / (r*Ln(R2/R1)). 5. Проверяем соответствие единиц измерения : [F] = Кл * В / м = Кл * (Дж / Кл) / м = Дж / м = Н * м / м = Н. 6. Производим вычиления : F = 1,6*10^(-19) * 100 / (10^(-3) * Ln(2.72/0.1)) = = 0.485 * 10^(-14) = 4.9 * 10^(-15) Н. Успехов ! --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 26.04.2008, 11:16

Вопрос № 134.120

На шелковой нити висит бузиновый шарик массой 0,5 г, имеющий заряд q=-9,8*10^-8 Кл. Найти угол, на который отклониться нить, если шарик внести в однородное электрическое поле с напряженностью 5*10^4 Н/Кл, направленной горизонтально. Приложение: Ответ: 6 градусов

Отправлен: 25.04.2008, 14:50 Вопрос задал: Луковский Серргей Анатольевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Луковский Сергей Анатольевич! Ваша задача. Дано : m = 0,5 г = 5 * 10^(-4) кг q = 9,8 * 10^(-8) Кл Е = 5 * 10^(4) Н/Кл --------------------------------- а - ? Решение : 1. В соответствии с первым условием механического равновесия равнодействующая всех приложенных к шарику сил должна быть равна нулю. Очевидно, что на него будут действвовать три силы : кулоновская (со стороны электрического поля), сила тяжести и сила натяжения нити. В проекции на оси координат сумма этих сил разложится на две составляющие : F - Т * sin(a) = 0; Т * cos(a) - mg = 0. 2. Решаем полученную систему уравнений : Т = mg / cos(a) ; F = Т * sin(a) = mg * sin(a) / cos(a) = mg * tg(a) 3. Выражаем тангенс : tg(a) = F / mg ; 4. Записываем силу, как произведение напряжённости поля на заряд : F = qE ; 5. Подставляем силу в формулу тангенса : tg(a) = qE / mg ; 6. Проверяем соответствие единиц измерения : [tg(a)] = Кл * Н/Кл / (кг * (м/с.кв.)) = Н / Н = 1. 7. Производим вычисления : tg(a) = 9,8 * 10^(-8) * 5 * 10^(4) / (5 * 10^(-4) * 9,8) = 1 , тогда : a = arctg(1) = 45 град. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 6 градусов - это арктангенс(0,1) ! ------------------------------------------------ Очевидно, что таким ответ был бы в случае, если бы масса шарика равнялась 5 г или заряд равнялся 9,8 нКл. Если это неявная ошибка в условии, а ответ задан, то советую произвести корректировку условия (лучше и менее заметно - по величине заряда). Удачи ! --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 26.04.2008, 12:12

Вопрос № 134.157

Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить пару задач: 1) С покоящимся шаром массой m = 2 кг сталкивается такой же шар, движущийся со скоростью v = 1 м/с. Вычислить работу A, совершенную вследствие деформации при прямом центральном неупругом ударе. 2)Сплошной шар массой m = 1 кг и радиусом R = 5 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением φ = 10 + 5t - 2t2. В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила F, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент M. Заранее благодарен

Отправлен: 25.04.2008, 18:34 Вопрос задал: Пономарев Дмитрий Викторович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Пономарев Дмитрий Викторович! 1) После прямого центрального неупругого удара оба шара будут двигаться с одинаковой скоростью v1, причём, на основании закона сохранения импульса: m*v = 2*m*v1, откуда v1 = v/2 (1). До удара кинетическая энергия Э1 движущегося шара была равна: Э1 = m*v2/2 (2); после удара суммарная кинетическая энергия обоих шаров Э2 стала равна: Э2 = 2*m*v12/2, или, с учётом (1): Э2 = 2*m*(v/2)2/2 = m*v2/4 (3). Работа A, совершенная вследствие деформации равна: A = Э1 - Э2 = m*v2/2 - m*v2/4 = m*v2/4 = 2*12/4 = 0.5 Дж. 2) Тормозящий момент M равен произведению момента инерции шара I на его угловое ускорение ε: M = I*ε (1). Для сплошного шара: I = 0.4*m*R2 (2) (см. напр., http://www.college.ru/physics/courses/op25pa rt1/content/chapter1/section/paragraph23/theory.html рис. 1.23.7). С другой стороны, тормозящий момент M равен произведению силы F на радиус шара: M = F*R (3), откуда F = M/R (4). Сопоставив (1), (3) и (4), получаем: M = ε*0.4*m*R2 (5); F = ε*0.4*m*R (6). Чтобы найти угловое ускорение ε, продифференцируем дважды уравнение φ = 10 + 5*t - 2*t2: ε = d2φ/dt2 = -4 рад/с2 (7). В числах, подставляя значение ε из (6): F = 4*0.4*1*0.05 = 0.08 Н. Из (3): M = 0.08*0.05 = 0.004 Н*м.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 27.04.2008, 07:23 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое, вы мне очень помогли

Вопрос № 134.245

Здравствуйте эксперты, помогите пожалуйста с задачкой Определить наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии водорода (Серия Пашена)

Отправлен: 26.04.2008, 14:50 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Tribak! При переходе атома водорода из состояния с большей энергией (Еk) в состояние с меньшей энергией (Еn) испускается квант света с энергией hv = Ek - En (v - частота) Переходя к используемому в спектроскопии волновому числу (1/lambda) и использовав выражение для энергии атома водорода, получим 1/lambda = R*(1/n^2 - 1/k^2) Здесь R - постоянная Ридберга R = 13,6 эВ Серия Пашена соответствует переходам с более высоких уровней энергии на третий уровень: 1/lambda = R*(1/3^2 - 1/k^2) k = 4, 5, 6, ... Наибольшая длина волны будет соответствовать k = 4, а наименьшая k => беск. lambda_min = 9/R = 8205.87 ангстрем lambda_max = 9*16/R/(16-9) = 18756.27 ангстрем

Ответ отправил: Auntmary (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 27.04.2008, 17:12

Вопрос № 134.247

Здравствуйте эксперты, помогите пожалуйста с задачкой Рентгеновское излучения длинной волны 0.558 *10^-10 рассеивается плиткой гранита ( Комптон - эффект) Определить длину волны лучей, рассеянных под углом 60 градусов к направлению падающих лучей

Отправлен: 26.04.2008, 14:56 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Lang21 Здравствуйте, Tribak! Комптон-эффект описывает упругое столкновение фотона с покоящимся электроном. В результате фотон теряет энергию, а его длина волны увеличивается. Изменение длины волны определяется следующим соотношением: lambda' - lambda = (h/mc)*(1-cos(theta)). Здесь lambda', lambda - длина волны рассеянного и падающего фотонов, h/mc - так называемая комптоновская длина волны равная 0,0243E-10 м (h - постоянная Планка, m - масса электрона, c - скорость света). Угол theta - это угол рассеяния, то есть угол, на который отклоняется рассеиваемая частица (фотон) от первоначального направления. Если угол рассеяния равен 60 градусов, то длина волны рассеянных лучей равна 0,558E-10 + 0,0243E-10*(1-cos(60)) = 0.561E-10 м. Примечание. Условие задачи можно понять и так, что угол рассеяния равен 180 - 60 = 120 градусов. В этом случае ответ 0,603E-10 м.

Ответ отправил: Lang21 (статус: 8-ой класс) Ответ отправлен: 27.04.2008, 09:55 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 134.334

Здравствуйте. Задали решить 106 задач до 5 мая. Физически возможности нет. Остается надеяться только на вас. Даже набрать возможности нет, поэтому отксерил и скинул на свой сайт. Получилось 12 .jpg файлов. Вот один из них: http://zednine.net/1.jpg Решите, пожалуйста, сколько и как сможете...

Отправлен: 27.04.2008, 12:02 Вопрос задал: Николай Фаворисович Басманов (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! Возиться с формулами "в общем виде" не всегда есть время; некоторые задачи буду решать сразу в числах. 2.1. Ускорение равно силе, делённой на массу; a = 10/4 = 2.5 м/с2 2.2. На гирю массой m2 действует направленная вертикально вниз сила тяжести Fт, равная: Fт = m2*g, где g - ускорение свободного падения; (в таких задачах обычно принимают g ≈ 10 м/2). Fт = 1*10 = 10 Н. Шнур и блок меняют направление силы Fт на горизонтальное, не изменяя величину. Таким образом, Fт действует на суммарную массу гири и тележки 1 + 4 = 5 кг; a = 10/5 = 2 м/с2. 2.3. Здесь имеет смысл вывести формулу в общем виде. Силы тяжести Fт1 = m1*g, и Fт2 = m2*g, благодаря шнуру и блоку, действуют во взаимно противоположных направлениях, поэтому a = g*(m2 - m1)/(m2 + m1) (1). Груз m2 движется с ускорением, равным a вниз, поэтому натяжение шнура T2 равно: T2 = m2*(g - a) (2), или, подставляя (1): T2 = m2*g*(1 - (m2 - m1)/(m2 + m1)), а после приведения к общему знаменателю и упрощения: T2 = 2*g*m2*m1/(m2 + m1). Для T1 аналогичные преобразования дают такой же результат: T1 = 2*g*m2*m1/(m2 + m1). Показания весов G равны сумме T2 + T1, значит, G = 4*g*m2*m1/(m2 + m1) = 4* g*3*1.5/(3 + 1.5) = 40 Н или 4 кГс. 2.4. Ускорение a = 10/(1 + 4) = 2 м/с2. Если силу приложить к первому бруску, то второй будет двигаться с ускорением 2 м/с2 под действием натяжения шнура, а для этого нужна сила 2*4 = 8 Н. Во втором случае аналогично натяжение будет 2*1 = 2 Н. 2.5. Общая масса всей системы 4 + 1 + 2 = 7 кг. Приводит её в движение разность весов грузов: g*(2 - 1) = g*1 Н. Ускорение a = g*1/7 м/с2 (здесь удобно взять более точное значение g = 9.8 м/с2, которое делится точно на 7); a = 9.8/7 = 1.4 м/с2. Натяжение шнура с грузом 2 кг равно: T2 = 2*(9.8 - 1.4) = 16.8 Н. Натяжение шнура с грузом 1 кг равно: T1 = 1*(9.8 + 1.4) = 11.2 Н. 2.6. Определяем ускорение a; при равноускоренном движении путь l, пройденный за время t равен: l = a*t2/2, откуда a = 2*l/t2/2 = 2*2/22 = 1 м/с2. При соскальзывании по наклонной плоскости справедливо равенство: a = g*(SIN(α) - μ*COS(α)), откуда μ = TAN(α) - a/(g*COS(α)) = 0.4663 - 1/(9.8*0.9063) = 0.3537 2.7. Ускорение a равно 2-й производной от x по времени: a = d2x/dt2 = 2 - 1.2*t. При t = t1 = 2 с, a1 = -0.4 м/с2; при t = t2 = 5 с, a2 = -4 м/с2. Сила равна m*a; соответственно F1 = 2*(-0.4) = -0.8 Н; F2 = 2*(-4) = -8 Н. Сила равна нулю, когда a = 0, т.е. 2 - 1.2*t = 0, откуда t0 = 2/1.2 = 0.833 с. 2.8. За время свободного падения молот приобрёл скорость V = √(2*g*h) и соответственно импульс I = m*√(2*g*h). Среднее значение силы F удара равно: F = I/τ = m*√(2*g*h)/τ = 1*√(2*9.8*2)/0.01 = 626 кН. 2.9. Ускорение шайбы равно: a = v0/t = 20/40 = 0.5 м/с2; μ = a/g = 0.5/10 = 0.05. 2.10. Точка описала путь, равный (π/2)*r = (π/2)*1.2 = 1.885 м за 2 с; модуль скорости: 1.885/2 = 0.9425 м/с, а модуль вектора импульса: m*0.9425 = 1*0.9425 = 0.9425 кг*м/с. По отношению к первоначальному новый вектор находится под прямым углом (четверть окружности), поэтому геометрическая разность векторов Δp имеет модуль: 0.9425 *√(2) = 1.333 кг*м/с.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.04.2008, 11:56

Вопрос № 134.345

Здравствуйте. Задали решить 106 задач до 5 мая. Физически возможности нет. Остается надеяться только на вас. Даже набрать возможности нет, поэтому отксерил и скинул на свой сайт. Получилось 12 .jpg файлов. Вот один из них: http://zednine.net/12.jpg Решите, пожалуйста, сколько и как сможете...

Отправлен: 27.04.2008, 12:07 Вопрос задал: Николай Фаворисович Басманов (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Lang21 Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! Задачи, в основном, на формулу Циолковского: (1) v = u*ln(M1/M2), где v - конечная скорость ракеты, u - скорость истечения топлива, M1 - начальная и M2 - конечная масса ракеты. Формула справедлива в отсутствие силы тяжести и сопротивления воздуха. 2.103. Из формулы Циолковского находим mc/m = exp(v/u), m = mc*exp(-v/u), mc - m = mc*(1 - exp(-v/u)). Массовый расход mu (мю) топлива равен: mu = (mc - m)/tau = = (mc/tau)*(1 - exp(-v/u)). Подставляя численные значения, находим: mu = (2/1)*(1-exp(-1.68/4)) = 0.686 т/мин или 686 кг/60 с = 11.43 кг/с. 2.104. В формулу (1) подставляем: M2 = (1 - eta)*M1 и находим v = u*ln(1/(1 - eta)) = 2*ln(1/(1-3/4)) = 2*ln(4) = 2.77 км/c. 2.105 Из уравнения Мещерского: M*(dv/dt) = u*(dM/dt) заключаем, что при постоянном массовом расходе топлива ускорение a = dv/dt обратно пропорционально массе ракеты: a2/a1 = M1/M2. Из уравнения Циолковского находим при v = u: a2/a1 = M1/M2 = exp(v/u) = exp(1) = e = 2.718. 2.106 (mc - m)/mc = 1 - m/mc = 1 - exp(-v/u) = 1 - exp(-1) = 0.632. (См. задачу 2.103.)

Ответ отправил: Lang21 (статус: 8-ой класс) Ответ отправлен: 27.04.2008, 16:00 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 134.357

Площадь электродов ионизационной камеры 100 см^2, расстояние между ними 5 см. Найти ток насыщения в такой камере, если ионизатор образует в 1 см^3 ежесекундно 10^9 одновалентных ионов каждого знака

Отправлен: 27.04.2008, 13:36 Вопрос задал: Андрей Николаевич Н. (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Андрей Николаевич Н.! Объем межэлектродного пространства равен: V=S*a; S=100 см^2 a=5 см V=500 см^3 В этом объеме ионизатор за 1 секунду создаст N ионов: N=n*V; n=10^9 см^-3; N=5*10^11 Заряд одновалентного иона равен: q=1.6*10^-19 Кл Ток насыщения вычисляем по формуле: I=Q/t; t=1 c; Q=q*N; - общий заряд всех ионов I=(1.6*5*10^-19*10^11)/1=8*10^-8 А=80 нА

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: Студент) Ответ отправлен: 27.04.2008, 14:44

Вопрос № 134.383

1.11. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды 0,3 нКл. Какой заряд нужно поместить в центр квадрата, чтобы вся система оказалась в состоянии равновесия?

Отправлен: 27.04.2008, 15:44 Вопрос задал: Трошин Денис Алексеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: -=Dr. Штопор=- Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! На каждый заряд в системе действуют кулоновские силы со стороны трёх остальных зарядов, равнодействующая сила которых направлена по диагонали квадрата от центра (см. рисунок в приложении). Так как все равнодействующие силы равны по модулю, мы можем рассмотреть взаимодействие помещаемого в центр заряда только с одним зарядом в вершине квадрата. Сумма всех взаимодействий с зарядами в вершинах равна: F2,3,4 = F2(вектор) + F3(вектор) + F4(вектор) = sqrt (F2^2 + F4^2) + F3 = = sqrt ( (k*Q^2 / a)^2 + (k*Q^2 / a)^2 ) + k*Q^2 / a*sqrt(2) = = k*Q^2*sqrt(2) / a + k*Q^2 / a*sqrt(2) = 3*k*Q^2 / a*sqrt(2) (про epsilon в формуле силы Кулона забудем, т.к. среда постоянна, a - сторона квадрата) Чтобы система находилась в равновесии, нужно, чтобы векторная сумма всех сил была равна нулю, значит FX - F2,3,4 = 0, FX = F2,3,4 Решаем уравнение: 3*k*Q^2 / a*sqrt(2) = 2*k*Q*|x| / a*sqrt(2) Получили 3Q = 2x, |x| = 3Q / 2 = 0,45 нКл. Заряд в центре нужен отрицательный, чтобы подавить взаимное отталкивание положительных зарядов. Ответ: X= -0.45 нКл ____________________________ Tantum possumus, quantum scimus Приложение: http://drshtopor.ucoz.ru/Files/134383.JPG - чертёж к задаче --------- Tantum possumus, quantum scimus

Ответ отправил: -=Dr. Штопор=- (статус: 8-ой класс) Ответ отправлен: 27.04.2008, 16:55

Вопрос № 134.393

7.11. При токе 3 А во внешней цепи выделяется мощность 18 Вт, а при токе 1 А - 10 Вт. Определить внутреннее сопротивление источника.

Отправлен: 27.04.2008, 15:57 Вопрос задал: Трошин Денис Алексеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! Удобнее всего сразу же вычислить напряжения на внешней цепи - U1 в первом случае и U2 во втором: U1 = P1/I1 = 18/3 = 6 В (1); U2 = P2/I2 = 10/1 = 10 В (2), где P и I - соответственные значения мощности и тока. Теперь, на основании 2-го закона Кирхгофа: U = E - I*r (3), где E - ЭДС источника, а r - внутреннее сопротивление источника, пишем систему уравнений: E - I1*r = U1 (4); E - I2*r = U2 (5). Вычитаем (4) из (5): (I2 - I1)*r = U2 - U1 (6); чтобы меньше писать формул, подставляем числа: (3 - 1)*r = 10 - 6; 2*r = 4; r = 2 Ом.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.04.2008, 01:14

Вопрос № 134.395

9.17. Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю на короткое время включается электрическое с напряжeннocтью 100 Б/м. На какое время следует включить электрическое поле, чтобы кинетическая энергия частицы удвоилась ?

Отправлен: 27.04.2008, 15:59 Вопрос задал: Трошин Денис Алексеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! Найдем скорость V0, с которой частица двигалась в магнитном поле, для чего запишем 2-ой закон Ньютона; поскольку частица двигалась по окружности, она обладала центростремительным ускорением, обусловленным силой Лоренца: m*V02/R=q*V0*B (1) где B=0,1 Тл - индукция магнитного поля, R=1 см=0,01 м - радиус окружности, m - масса частицы, q - её заряд Из (1) V0=q*B*R/m Когда произойдет включение электрического поля, на частицу начнет действовать сила Кулона, которая обеспечит частице тангенциальное ускорение, и модуль скорости частицы будет изменяться по закону: V(t)=V0+a*t (2) Зная конечную V и начальную V0 скорости из (2) можно найти искомое время t действия электрического поля: t=V-V0/a Поскольку кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, а по условию задачи нужно, чтобы кинетическая энергия частицы возросла в 2 раза, очевидно, что конечная скорость будет в √2 раз больше начальной; тогда для времени t получаем: t=V0(√2-1)/a (3) Поскольку тангенциальное ускорение а создает только сила Кулона, 2-ой закон Ньютона запишется в виде: m*a=q*E (4) где E=100 В/м - напряженность электрического поля. Выражая из (4) а и подставляя в (3) получаем: t=V0(√2-1)*m/(q*E) (5) Подставляя в (5) выражение V0=q*B*R/m получаем: t=(√2-1)*B*R/E=4,14*10-6 с --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 27.04.2008, 23:05

Вопрос № 134.398

12.25. Параллельный пучок света падает нормально на одну из граней правильной треугольной стеклянной призмы и выходит из двух других. Найти угол между двумя вышедшими из призмы лучами.

Отправлен: 27.04.2008, 16:01 Вопрос задал: Трошин Денис Алексеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! Пучок падает нормально, значит угол преломления на этой грани нулевой. Углы падения на две другие грани в этом случае равны преломляющему углу призмы, т.е. 60 градусам (правильная треугольная призма). Это больше предельного угла для стекла (42 градуса), поэтому произойдёт полное внутреннее отражение лучей от обеих граней и нормальное падение на противоположные грани (нормальное - т.к. составит угол в 120 градусов относительно направления первоначального пучка). Угол между нормалями к граням правильной треугольной призмы, а значит и угол между двумя вышедшими из призмы лучами, есть 120 градусов.

Ответ отправил: Auntmary (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 28.04.2008, 18:18

Вопрос № 134.400

14.1. Вычислить радиус пятой зоны Френеля для плоского волно¬вого фронта с длиной волны 0,5 мкм, если построение делается для точки, находящейся на расстоянии 1 м от фронта волны.

Отправлен: 27.04.2008, 16:02 Вопрос задал: Трошин Денис Алексеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Трошин Денис Алексеевич! По условию расстояние от точки наблюдения до плоскости волнового фронта L = 1 м. Зоны Френеля будут представлять собой концентрические окружности на плоскости фронта. По определению расстояния от границ соседних зон Френеля до точки наблюдения отличаются на половину длины волны: Rn = L + n*(lambda/2). Для пятой зоны R5 = L + 5*(lambda/2). Для нахождения радиуса пятой зоны r5 остаётся использовать теор. Пифагора для прямоугольного треугольника с гипотенузой R5: r5 = sqrt(R5^2 - L^2) = sqrt(5*lambda*L + (25*lambda^2)/4) = 1.58 мм

Ответ отправил: Auntmary (статус: 2-ой класс) Ответ отправлен: 28.04.2008, 17:09

Вопрос № 134.463

Короткая катушка, содержащая 10^3 витков, равномерно вращается с частотой 10 с^-1 относительно оси, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля (В = 0,04 Тл). Определить мгновенное значение ЭДС индукции для моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол 60 градусов линиями поля. Площадь катушки 200 см^2.

Отправлен: 28.04.2008, 08:02 Вопрос задал: Андрей Николаевич Н. (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Попов Владимир Иванович !!! Здравствуйте, Андрей Николаевич Н.! Дано : N = 10^3 n = 10 c^-1 B = 0,04 Тл а = 60 грд S = 200 см.кв. = 0,02 м.кв. --------------------------------- е - ? Решение : 1. Согласно закону электромагнитной индукции, искомая величина равняется скорости изменения магнитного потока через катушку : е = |dФ/dt| не так! правильно е = |dΨ/dt|, где Ψ - "полный поток" или "потокосцепление"; в данном случае: Ψ = Ф*N и е = N*|dФ/dt| 2. По формуле магнитного потока - Ф = BScos(a). Не соответствует условию; в формуле Ф = B*S*cos(α) угол α - это угол между нормалью к плоскости катушки и линиями поля, в то время как в условии указано "плоскостью катушки и линиями поля"; поэтому Ф = B*S*cos(α) Тогда производная магнитного потока по времени выразится через угловую скорость вращения катушки (w = da/dt) : |dФ/dt| = BSwsin(a). B*S*ω*cos(α). 3. Учитывая формулу угловой скорости (w = 2pi*n) , имеем : e = 2pi*n*B*N*S*sin(a)cos(α). 4. Проверка соответствия единиц : [е] = с^-1 * Тл * м.кв. = Н * м.кв / (А * м * с) = Н * м / (А * с) = Дж / Кл = В. 5. Вычисления : е = 6,28 * 10 * 0,04 *1000 * 0,02 * sincos(60°) = 0,044 В = 25 В. Упущено из виду, что в катушке 1000 витков; не точно понято условие. Проверки размерностей не всегда достаточно. ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 01.05.2008, 04:56 --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 29.04.2008, 18:02

Вопрос № 134.670

Уважаемые эксперты, очень нужна ваша помощь!!!! Проводник массой m скользит без трения по двум длинным проводящим рельсам, расположенным на расстоянии l друг от друга. На левом конце рельсы замкнуты сопротивлением R. Система находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B. В момент времени t=0 стержню сообщили вправо начальную скорость V0. Пренебрегая сопротивлением рельсов и стержня, а также самоиндукцией, найти: 1) расстояние, пройденное стержнем до остановки; 2) количество тепла, выделенное при этом на сопротивлении. на рисунке вектор В направлен за плоскость рисунка.

Отправлен: 29.04.2008, 13:00 Вопрос задала: Lusi_b (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Lusi_b! Обозначим текущее значение скорости стержня через V. При движении в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B, в стержне наводится ЭДС, мгновенное значение которой E равно: E = B*l*V (1), и которая вызывает в системе ток I = E/R (2). Взаимодействие этого тока с магнитным полем создаёт силу F, тормозящую стержень; её значение равно: F = B*l*I (3), а её вектор направлен противоположно вектору скорости. Подставляя (1) в (3), присваиваем правой части знак "-" и, с учётом (2), получаем: F = -(B*l)2*V/R (4). Из 2-го закона Ньютона имеем: dV/dt = F/m (5); подставляя (4), получаем дифференциальное уравнение: dV/dt = -(B*l)2*V/(R*m) (6). Разделяем переменные: dV/V = -((B*l)2/(R*m))*dt (7). Проинтегрируем обе части: LN(V) = -((B*l)2/(R*m))*t + C (8). Постоянную интегрирования C определяем, подставив в (8) значения: t = 0; V = V0; тогда C = LN(V0), и (8) приобретает вид: LN(V /V0) = -((B*l)2/(R*m))*t (9). Для сокращения дальнейших записей обозначим: R*m/(B*l)2 = T (10). Тогда из (9) получаем: V = V0*e-t/T (11). Из (11) следует, что скорость V уменьшится до 0 при t = ∞. Однако, проинтегрировав уравнение: dS = V*dt = V0*(e-t/T)*dt (12), где S - элемент пути, в пределах от 0 до ∞, получаем расстояние, пройденное стержнем до остановки: S = 0 - (-V0*T) = V0*T (13), или, после обратной подстановки из (10): S = V0*R*m/(B*l)2. Для определения количества тепла Q, выделенного на сопротивлении, можно воспользоваться одной из форм закона Джоуля-Ленца: dQ = E2/R*dt (14). Решая совместно с (1) и (11), после длинных преобразований, интегрирования и длинных сокращений получаем:Q = m*V02/2, т.е. количество тепла равно первоначальной кинетической энергии стержня; от закона сохранения энергии никуда не денешься!

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 04.05.2008, 09:00

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Lusi_b! Решение вашей задачи можно представить следующим образом : 1. При движении проводника в магнитном поле, вследствие явления электромагнитной индукции, на его концах возникнет индукционная разность потенциалов : ЭДСi = dФ/dt = d/dt(BS) = B*d/dt(lx) = B*l*dx/dt = B*l*v. 2. По закону Ома индукционный ток : Ii = B*l*v / R. 3. При прохождении тока через проводник, помещённый в магнитное поле, на него будет действовать сила Ампера : Fa = Ii*B*l = B^2*l^2*v / R. 4. По второму закону Ньютона ускорения проводника : a = Fa / m = B^2*l^2*v / mR. 5. По определению a = dv/dt, тогда dv/dt = B^2*l^2*v / mR. Решая полученное дифференциальное уравнение интегрированием разделяемых переменных, получим закон изменения скорости проводника : v = v0 * exp (-B^2*l^2*t / mR). 6. Находим закон изменения координаты проводника интегрированием выражения для скорости : x = m*v0*R / (B^2*l*2) * (1 - 1/exp (B^2*l^2*t / mR)). 7. Тормозной путь находим как предел полученного выражения при стремлении переменной t к бесконечности. Ответ : Sт = m*v0*R / (B^2*l*2). Количество выделенной теплоты можно найти из энергетических ссображений как величину, равную начальному значению кинетической энергии проводника : Q = m*v0^2 / 2. Успехов ! --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2008, 10:27

Вопрос № 134.826

Плотность потока солнечной радиации на перпендикулярную поверхность составляет 0,7 кВт/м2. Какое количество тепла поглащает 1 кв.м. горизонтальной поверхности свежевыпавшего снега за 1 час при высоте солнца 30 градусов?

Отправлен: 30.04.2008, 14:23 Вопрос задал: Ким Руслан Константинович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Ким Руслан Константинович! Решение вашей задачи выглядит следующим образом : 1. Энергия, поглощаемая участком освещённой поверхности, определяется произведением плотности потока излучения, площади участка, интервала времени, коэффициента поглощения и косинуса угла падения света: W = j*S*t*r*cos(a). 2. Коэффициент диффузионного отражения света для свежевыпавшего снега равен 80 %, тогда коэффициент поглощения r = 20 % = 0,2; интервал времени 1 час = 3600 секунд; плотность потока излучения : 700 Вт/м.кв. Таким образом, W = 700 Вт/м.кв. * 1 м.кв. * 3600 с * 0,2 * cos(60 грд) = 252000 Дж = 252 кДж. Ответ : 252 кДж. --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 04.05.2008, 21:36 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Уважаемый Владимир Иванович,выражаю огромную благодарность за четкий и грамотный ответ относительно решения моей задачи! С уважением, Ким Руслан Константинович.

© 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