/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 502
от 16.05.2008, 04:35

Вопрос № 134.897

Здравствуйте эксперты, помогите с задачкой: Какую мощность надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом 2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27 градусов выше температуры окружающей среды, равной 20 градусов Цельсия

Отправлен: 01.05.2008, 10:44 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 3)

Отвечает: Попов Владимир Иванович Здравствуйте, Tribak! Ваша задача решается по закону Стефана-Больцмана, в соответствии с которым интегральная энергетическая светимость абсолютно чёрного тела во всех диапазонах длин волн пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры : E = sigma*T^4, где sigma = 5,67*10^(-8) Вт / (м.кв.*К^4) - постоянная Стефана-Больцмана. Очевидно, что к шарику нужно подводить ту мощность, которую он излучает при данной температуре поверхности, т.е. : P = E*S, где S - площадь поверхности тела. Поскольку площадь сферической поверхности : S = 4*pi*r^2, где r - радиус сферы, то P = 4*pi*r^2*sigma*T^4 = 4 * 3,14 * (0,02м)^2 * 5,67*10^(-8) Вт / (м.кв.*К^4) * [(47 + 273)К]^4 = 3 Вт. --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 06.05.2008, 10:31

Вопрос № 134.905

Здравствуйте уважаемые эксперты!Умоляю, 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 и на расстоянии 4 м от стены на которой находится зеркало. 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?( Второй человек находится на расстоянии 36м от зеркала) Спасибо.

Отправлен: 01.05.2008, 12:13 Вопрос задала: Eniseia (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Eniseia! В общем случае зависимость от времени t единственной координаты X тела, движущегося равноускоренно/(замедленно) в одном определённом направлении, определяется уравнением: X = X0 + V0*t + a*t2/2 (1), где X0 - значение X при t = 0, V0 - начальная скорость, a - ускорение. Дальше решаем после подстановки чисел (решение "в общем виде" громоздко, и вряд ли имеет смысл его запоминать; полезнее понять - и тогда проще запомнить - подход к решению). Точку начала движения первого тела принимаем за начало координат; тогда в первом случае: X01 = 0; V01 = 10 м/с; a1 = -1 м/с2; X01 = 10*t - 1*t2/2 (2). Во втором случае: X02 = 20 м; V02 = 4 м/с; a2 = 2 м/с2; X02 = 20 + 4*t + 2*t2/2 (3). Расстояние между телами Y равно: Y = X02 - X01 (4); после подстановки (2) и (3) и приведени я подобных: Y = 20 - 6*t + 3*t2/2 (5). Продифференцировав (5) по t и приравняв производную нулю, получаем: 3*t - 6 = 0 (6), откуда t = tмин = 2 с - значение t, при котором Y минимально. Подставив tмин = 2 с в (5), получаем: Yмин = 20 - 6*2 + 3*22/2 = 14 м. 2.Уменьшив расстояния, скажем, в 4 раза, Вы легко сможете найти подходящее место, чтобы произвести опыт и убедиться, что результат зависит от ширины зеркала, которая в задаче не указана. Предположим, что она известна и равна b. Оба человека увидят друг друга в зеркале на том его краю, который ближе к первому. Угол α между лучом, падающим на зеркало от первого человека и плоскостью зеркала определяется из условия: SIN(α) = 4/16 = 0.25 (1). Под эти же углом луч отражается от зеркала и попадает в глаз второго человека. Поскольку второй человек находится на прямой, перпендикулярной плоскости зеркала и находящейся от края зеркала на расстоянии, равном b/2, его расстояние h от плоскости зеркала равно: h = (b/2)*TAN(α). На основании известных из тригонометрии соотношений и равенства (1) получаем: h = b/(2*√(15)).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 03.05.2008, 01:29 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Огромное Вам спасибо. Вы как всегда очень мне помогли.

Вопрос № 134.906

На какой высоте давление воздуха составляет 55 % от давления на уровне моря? Температуру считать постоянной и равной 0 0С.

Отправлен: 01.05.2008, 12:13 Вопрос задала: Melonie (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Melonie! Давление воздуха P в зависимости от высоты h дается барометрической формулой: P=P0*e-M*g*h/(R*T) (1) где P0 - давление при h=0 т.е. на уровне моря, M=0,029 кг/моль - молярная масса воздуха, R=8,31 Дж/(К*моль), T=0oC=273 K По условию задачи P/P0=0,55 (2) Логарифмируя (1) получаем: ln(P0/P)=M*g*h/(R*T) (2) Выражая h из (2) получаем: h=R*T*ln(P0/P)/(M*g)=8,31*273*ln(1/0,55)/(0,029*9,8)=4772 м --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 03.05.2008, 09:35

Вопрос № 134.907

Определить температуру кислорода, для которой функция распределения молекул по скоростям будет иметь максимум при скорости V=420 м/с.

Отправлен: 01.05.2008, 12:15 Вопрос задала: Melonie (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Melonie! Молекеулы идеального газа распределены по скоростоям согласно распределению Максвелла: F(V)=(m/(2*pi*k*T))3/2*4*pi*V2*exp(-mV2/(2*k*T)) (1) Если найти минимум функции (1) мы получим значение наиболее вероятной скорости Vв, которая и соответствует максимуму распределения. Опуская математические выкладки сразу напишем Vв=√(2*k*T/m) (2) где Т - искомая температура, Vв=420 м/с, k=1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана, m=5,14*10-26 кг - масса молекулы кислорода Выражаем Т из (2): T=Vв2*m/(2*k)=(420)2*5,14*10-26/(2*1,38*10-23)=328,5 K --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 03.05.2008, 10:10 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 134.976

Два плоских воздушных конденсатора с одинаковыми емкостями С=15пФ соединены последовательно.На сколько изменится емкость конденсаторов,если пространство между пластинами одного из них заполнить диэлектриком с эпсилоном=2!

Отправлен: 02.05.2008, 00:50 Вопрос задала: Заболотских Татьяна Сергеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Заболотских Татьяна Сергеевна! Эквивалентная ёмкость Cэ цепочки из 2-х последовательно соединённых конденсаторов равна: Cэ = C1*C2/(C1 + C2) (1). В первом случае C1 = C2 = 15 пФ, поэтому Cэ1 = 15*15/(15 + 15) = 7.5 пФ. Во втором случае пространство между пластинами C2 заполнено диэлектриком с ε = 2, поэтому C22 = C2*ε = 15*2 = 30 пФ; значит Cэ2 = 15*30/(15 + 30) = 10 пФ. Ёмкость увеличится на 10 - 7.5 = 2.5 пФ.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 03.05.2008, 09:00 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое!!!! Вы мне очень сильно помогли!!!

Вопрос № 135.033

Здравствуйте, уважаемые Эксперты! Помогите, пожалуйста, решить следующую задачу: Период обращения искусственного спутника Земли составляет 3 ч. Считая его орбиту круговой, определите, на какой высоте от поверхности Земли находится спутник. В учебнике дан ответ: 4,19 Мм. Относится задача к разделу "Тяготение. Элементы теории поля". Заранее благодарен!

Отправлен: 02.05.2008, 15:30 Вопрос задал: Евсюков Виталий Евгеньевич (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Евсюков Виталий Евгеньевич! Согласно 3-му закону Кеплера, "квадраты времён обращения спутников относятся как кубы их расстояний от центрального тела". Известен радиус орбиты спутника, период обращения которого 24 часа (обозначим его R24): R24 = 42241 км. Радиус орбиты спутника, период обращения которого 3 часа, обозначим R3. Тогда можем написать: (R24/R3)3 = (24/3)2, откуда R3 = R24/3√((24/3)2) = 42241/3√(82) = 42241/3√(64) = 42241/4 = 10560 км. Вычтя отсюда радиус Земли, равный 6370 км, получаем искомую высоту 4190 км или 4.19 Мм.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 04.05.2008, 11:32

Вопрос № 135.042

Здравствуйте уважаемые эксперты. Необходима помощь в решении следующей задачи: По контуру в виде равностороннего тругольника со стороной b течет ток I. Найти индукцию магнитного поля в точке пересечения высот.

Отправлен: 02.05.2008, 16:30 Вопрос задал: Кузнецов Денис Геннадьевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Кузнецов Денис Геннадьевич! Индукцию магнитного поля на расстоянии r от середины отрезка провода можно выразить как B = [(mu*I)/(2*pi*r)]*[L/sqrt(4*r^2+L^2)] Здесь mu - магнитная постоянная, L - длина отрезка провода. (Выражение получается из закона Био-Савара) Для равностороннего тругольника точка пересечения высот находится на расстоянии 1/3 высоты от стороны треугольника, т.е. в нашем случае L = b r = b/2/sqrt(3) B = (3/2)*[(mu*I)/(pi*b)] Всего сторон три поэтому индукция магнитного поля в точке пересечения высот B = (9/2)*[(mu*I)/(pi*b)]

Ответ отправил: Auntmary (статус: 3-ий класс) Ответ отправлен: 06.05.2008, 20:41 Оценка за ответ: 4

Вопрос № 135.044

Здравствуйте уважаемые эксперты. Необходима помощь в решении следующей задачи: По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока кольцу придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция?

Отправлен: 02.05.2008, 16:34 Вопрос задал: Кузнецов Денис Геннадьевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Кузнецов Денис Геннадьевич! 1) Рассмотрим сначала квадрат. Индукцию магнитного поля на расстоянии r от середины отрезка провода можно выразить как B = [(mu*I)/(2*pi*r)]*[L/sqrt(4*r^2+L^2)] Здесь mu - магнитная постоянная, L - длина отрезка провода. (Выражение получается из закона Био-Савара) Для квадрата со стороной b расстояние от центра впис. (опис.) окружности до середины стороны есть половина длины стороны, т.е. в нашем случае L = b r = b/2 B = [1/sqrt(2)]*[(mu*I)/(pi*b)] Всего сторон четыре, поэтому индукция магнитного поля в центре квадрата B1 = (4/sqrt(2))*[(mu*I)/(pi*b)] 2) Для тонкого проволочного кольца радиуса R магнитная индукция в центре B2 = (mu*I)/(2*R) Длина кольца 2*pi*R Если ему придали форму квадрата, то периметр квадрата равен длине кольца 4*b = 2*pi*R b = pi*R/2 Тогда B1 = (4*sqrt(2))*[(mu*I)/(pi^2*R)] 3) Отношение B1/B2 = (8*sqrt(2))/pi^2= 1.146 В центре кольца (квадрата) индукция увеличится в 1.146 раз

Ответ отправил: Auntmary (статус: 3-ий класс) Ответ отправлен: 06.05.2008, 20:59 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 135.052

Здравствуйте уважаемые эксперты. Необходима помощь в решении следующей задачи: Сколько витков проволоки диамтром d=0.4 мм с изоляцией толщиной b=0.05 мм нужно намотать на картонный цилиндр диаметром D=2 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью L=1 млГн?

Отправлен: 02.05.2008, 16:56 Вопрос задал: Кузнецов Денис Геннадьевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Кузнецов Денис Геннадьевич! Индуктивность соленоида L вычисляется по формуле: L = μ*μ0*N2*S/l (1), где l – длина намотки, N - число витков проволоки, S = π*D2/4 (2) – площадь поперечного сечения цилиндра, μ – относительная магнитная проницаемость сердечника (в нашем случае μ = 1), μ0 = 4*π*10-7 Гн/м (3) – магнитная постоянная. Особенность этой задачи в том, что длина намотки l зависит от числа витков N, а именно l = N*(d + b) (4). Подставив (2), (3) и (4) в (1), получаем: L = 1*4*π*10-7*N2*(π*D2/4)/(N*(d + b)) = (π*D)2*10-7*N/(d + b) (5), откуда N = L*(d + b)*107/(π*D)2 (6). Подставляем числа: N = 1*10-3*(0.4 + 0.05)*10-3*107/(π*0.02)2 = 1140 витков.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 05.05.2008, 04:26 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Я считаю, что эксперт справился с этим заданием на отлично. Это задача вузовской программы, сразу не догадаться, с чего начать решать и какие законы применять. Ответ содержит полные комментарии, раскрывает все подробности задачи. Спасибо эксперту еще раз.

Вопрос № 135.073

Помогите пожалуйста очень надо. Если будет такой значок (~)значит цифра стоит внизу просто не знаю как это пишется 1) Уравнение V~1 / V~2 = T ~1 / T~2 справедливо при уравнении ... вариант ответов а) m ≠ const, M = const. p=const б) m = const, p=const в) M = const, p=const г) m = const, M = const. p=const 2) При ихохорном нагревании газа его давление увеличится, так как увеличится... а) Концентрация молекул б) Средняя кинетическая энергия молекул в) объем газа г) Масса газа

Отправлен: 02.05.2008, 19:40 Вопрос задала: Глазырева Марина (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Глазырева Марина ! 1) Прежде всего: явная опечатка в тексте задачи: "уравнение... справедливо при уравнении" - бессмысленная тавтология; следует: "справедливо при условии". Правильный вариант - г) "Уравнение V1/V2 = T1/T2 справедливо при условии: m = const, M = const. p=const, т.е. объём газа прямо пропорцонален его абсолютной температуре, если прочие параметры постоянны. 2) Вторая опечатка:не "ихохорном", а "изохорном" нагревании... "Изохорное нагревание", по определению, означает: нагревание при постоянном объёме и постоянной массе газа; следовательно, единственное, что может увеличиться - это средняя кинетическая энергия молекул, т.е. вариант б). (Так оно и есть на самом деле).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 02.05.2008, 23:44 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 135.082

Помогите пожалуйста очень надо. Если будет такой значок (~)значит цифра стоит внизу просто не знаю как это пишется 1) Уравнение V~1 / V~2 = T ~1 / T~2 справедливо при уравнении ... вариант ответов а) m ≠ const, M = const. p=const б) m = const, p=const в) M = const, p=const г) m = const, M = const. p=const 2) При ихохорном нагревании газа его давление увеличится, так как увеличится... а) Концентрация молекул б) Средняя кинетическая энергия молекул в) объем газа г) Масса газа

Отправлен: 02.05.2008, 22:04 Вопрос задала: Глазырева Марина (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Глазырева Марина ! 1) Прежде всего: явная опечатка в тексте задачи: "уравнение... справедливо при уравнении" - бессмысленная тавтология; следует: "справедливо при условии". Правильный вариант - г) "Уравнение V1/V2 = T1/T2 справедливо при условии: m = const, M = const. p=const, т.е. объём газа прямо пропорцонален его абсолютной температуре, если прочие параметры постоянны. 2) Вторая опечатка:не "ихохорном", а "изохорном" нагревании... "Изохорное нагревание", по определению, означает: нагревание при постоянном объёме и постоянной массе газа; следовательно, единственное, что может увеличиться - это средняя кинетическая энергия молекул, т.е. вариант б). (Так оно и есть на самом деле).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 02.05.2008, 23:41 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 135.329

Доброго времени суток! Уважаемые эксперты помогите в решении. В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю напряженностью 2 ∙ 10 ^5 А/м вращается стержень длиной 0,4 м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется электродвижущая сила, равная 0,2 В. Определить угловую скорость стержня.

Отправлен: 04.05.2008, 19:35 Вопрос задал: Менщиков Александр (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Менщиков Александр! Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС ε равна минус изменению магнитного потока во времени: ε=-dФ/dt (1) Магнитный поток Ф, заметаемый стержнем за единицу времени, t равен произведению индукции B поля на площадь двух (поскольку вращаются два конца стержня) круговых сегментов: Ф=B*ω*t*(l/2)2 (2) где l=0,4 м - длина стержня Учитывая, что в вакууме индукция В поля связана с его напряженностью Н как: B=μ0*H, где μ0=1,257*10-6 Гн/м подставляем (2) в (1) выражаем ω: ω=ε/(μ0*H*(l/2)2)=0,2/(1,257*10-6*2*105*(0,2)2)=19,89 рад/с --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 05.05.2008, 07:50

Вопрос № 135.334

Уважаемые эксперты!Ответьте, пожалуйста, на вопрос: Ёлочная гирлянда спаяна из лампочек для карманного фонаря. При включении этой гирлянды в сеть на каждую из лампочек приходится напряжение три вольта. Почему же опасно, выкрутив одну из лампочек, сунуть в патрон палец? Заранее спасибо!

Отправлен: 04.05.2008, 20:22 Вопрос задал: Мирослав (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Мирослав! Обозначим сопротивление одной лампочки через r1, количество лампочек в гирлянде через N, напряжение сети через U. Полное сопротивление R гирлянды равно: R = r1*N (1), а рабочий ток через гирлянду I = U/R = U/(r1*N) (2). Падение напряжения U1 на любой какой-то одной лампочке при нормальной работе равно: U1 = I*r1 (3), а на всех остальных в сумме Uост = I*r1*(N - 1) (4). На основании (2), (3) и (4) можно написать: U1 = U - I*r1*(N - 1) (4), и, пока справедливо (2), U1 = U/N (5). Когда же одну из лампочек выкрутили, стало I = 0, а, значит, на основании (4), напряжение на её патроне стало равно U01 = U (6). Возьмём для примера конкретные цифры: r1 = 30 Ом, N = 74, U = 222 В. Тогда I = 222/(30*74) = 0.1 А. Подставив в (4), получаем: U1 = 222 - 0.1*30*73 = 222 - 219 = 3 В, а подставив в (6), получаем: U 01 = 222 В - напряжение, само по себе опасное для жизни. (Правда, в рассматриваемом случае опасность относительна - полы в квартирах обычно делают из не проводящих ток материалов, позтому, если не прикасаться второй рукой или другой частью тела к батарее отопления или другому заземлённому предмету, ток пройдёт только через палец - больно, но не опасно).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 05.05.2008, 10:21 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: большое спасибо!отличное объяснение

Вопрос № 135.351

Здравствуйте эксперты, помогите с задачкой Какую мощность надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом 2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27 градусов выше температуры окружающей среды, равной 20 градусов Цельсия

Отправлен: 04.05.2008, 22:40 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Tribak! По закону Стефана-Больцмана, полная мощность E излучения единицы поверхности абсолютно чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры T: E = σ*T4, где σ = 5,67*10-8 Вт/(м2*К4) - постоянная Стефана-Больцмана. В данном случае шарик с поверхностью S излучает мощность Pизл = Eизл*S = σ*(20 + 27 + 273)4*S; в то же время из окружающей среды он поглощает мощность Pпогл, пропорциональную четвёртой степени её абсолютной температуры: Pпогл = Eпогл*S = S*σ*(27 + 273)4; таким образом, необходимая для поддержания разности температур итоговая мощность Pит равна: Pит = S*σ*((20 + 27 + 273)4 - (27 + 273)4), или, подставляя значение площади поверхности шарика: S = 4*π*r2, где r = 0.02 м - радиус шарика, Pит = 4*π*r2*σ*((20 + 27 + 273)4 - (27 + 273)4) = 4*π*0.022*5,67*10-8*(3204 - 3004) = 0.68 Вт.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 08.05.2008, 11:42

Вопрос № 135.424

Проводник массой 10 г и длиной 20 см подвешен в горизонтальном положении в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл. На какой угол (в градусах) от вертикали отклонятся нити, на которых подвешен проводник, если по нему пропустить ток силой 2 А? Массой нитей пренебречь.

Отправлен: 05.05.2008, 14:33 Вопрос задал: Бас Александр Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Бас Александр Сергеевич! На проводник действуют 2 силы: а) горизонтальная "амперова" сила Fа, равная: Fа = B*l*I (1), где B = 0.25 Тл - индукция магнитного поля, l = 0.2 м - длина проводника, I = 2 А - сила тока в проводнике; б) вертикальная сила тяжести Fт, равная: Fт = m*g (2), где m = 0.01 кг - масса проводника, g ≈ 10 м/с2 - ускорение свободного падения. Векторы этих сил образуют катеты треугольника сил, а их геометрическая сумма - гипотенузу; эта сумма уравновешивается силой натяжения нитей, которая может быть направлена только вдоль нити; следовательно, нити отклонятся от вертикали под углом α = ATAN(Fа/Fт) = ATAN(B*l*I/m*g) = ATAN(0.25*0.2*2/0.01*10) = ATAN(1) = 45°

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 08.05.2008, 12:23

Вопрос № 135.460

Здравствуйте. Решите пожалуйста задачи с файла: http://zednine.net/11.jpg

Отправлен: 05.05.2008, 16:46 Вопрос задал: Николай Фаворисович Басманов (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! 2.93. Определяем скорости шаров из условий: T1 = m*V12/2 (1); T2 = 4*m*V22/2 (2); отсюда V1 = √(2*T1/m) = √(2*100/m) = 10*√(2/m) (3); V2 = √(2*T1/(4*m)) = √(100/(2*m)) = 10/√(2*m) (4), откуда следует: V1 = 2*V2 (5). После прямого неупругого удара шары продолжают двигаться в том же направлении с одной и той же скоростью Vо; из закона сохранения импульса: m*V1 + 4*m*V2 = (4*m + m)*Vо, или, после подстановки (5): (2*m + 4*m)*V2 = 5*m*Vо, откуда Vо = 1.2*V2 (6). Кинетическая энергия 2-го шара: T2‘ = 4*m*Vо2/2 = 4*m*1.44*100/(2*m*2) = 144 Дж; суммарная кинетическая энергия 2-х шаров: Tс‘ = 5*m*Vо2/2 = 5*m*1.44*100/(2* m*2) = 180 Дж. Поскольку до удара суммарная кинетическая энергия 2-х шаров была: Tс = T1 + T2 = 100 + 100 = 200 Дж, разность ΔU = Tс - Tс‘ = 200 - 180 = 20 Дж превратилась в тепло, т.е. пошла на увеличение/(изменение) внутренней энергии шаров. 2.94. Определяем скорости шаров из условий: T1 = m*V12/2 (1); T2 = 4*m*V22/2 (2); отсюда V1 = √(2*T1/m) = √(2*200/m) = 20/√(m) (3); V2 = √(2*T1/(4*m)) = √(200/(2*m)) = 10/√(m) (4), откуда следует: V1 = 2*V2 (5). После прямого неупругого удара шары продолжают двигаться с одной и той же скоростью Vо; однако, теперь надо учитывать, что до удара их импульсы были направлены противоположно; приняв направление, куда двигался 2-й шар, за положительное, из закона сохранения импульса: 4*m*V2 - m* V1 = (4*m + m)*Vо, или, после подстановки (5): (4*m - 2*m)*V2 = 5*m*Vо, откуда Vо = 0.4*V2 (6). Кинетическая энергия 1-го шара: T1‘ = m*Vо2/2 = m*0.16*100/(m*2) = 8 Дж; суммарная кинетическая энергия 2-х шаров: Tс‘ = 5*m*Vо2/2 = 5*m*0.16*100/(m*2) = 40 Дж. Поскольку до удара суммарная кинетическая энергия 2-х шаров была: Tс = T1 + T2 = 200 + 200 = 400 Дж, разность ΔU = Tс - Tс‘ = 400 - 40 = 360 Дж превратилась в тепло, т.е. пошла на увеличение/(изменение) внутренней энергии шаров. 2.95. В условии данной задачи ничего не сказано о массах шаров, поэтому принимаем их одинаковыми и равными m. Аналогично задаче 2.93: V1 = √(2*T1/m) = √(2*400/m) = 20*√(2/m) (3); V2 = √(2*T1/m) = √(2*100/m) = 10*√(2/m) (4), отк уда следует: V2 = 2*V1 (5), а общая скорость после удара: Vо = m*V1*(1 + 2)/(2*m) = 1.5*V1 (6). Суммарная кинетическая энергия 2-х шаров после удара: Tс‘ = m*Vо2/2 = 2*m*2.25*2*100/(m*2) = 450 Дж, а у каждого шара T1‘ = T2‘ = Tс‘/2 = 225 Дж. Изменение кинетической энергии 1-го шара: ΔT1 = T1‘ - T1 = 225 - 400 = -175 Дж; 2-го шара: ΔT2 = T2‘ - T2 = 225 - 100 = 125 Дж; изменение внутренней энергии шаров ΔU равно изменению их суммарной кинетической энергии с обратным знаком, т.е. ΔU = T1 + T2 - Tс‘ = 100+ 400 - 450 = 50 Дж. 2.96. Аналогично предыдущей задаче: Vо = m*V1*(2 - 1)/(2*m) = 0.5*V1 (6). Суммарная кинетическая энергия 2-х шаров после удара: Tс‘ = m*Vо2/2 = 2*m*0.25 *2*100/(m*2) = 50 Дж, а у каждого шара T1‘ = T2‘ = Tс‘/2 = 25 Дж. Изменение кинетической энергии 1-го шара: ΔT1 = T1‘ - T1 = 25 - 400 = -375 Дж; 2-го шара: ΔT2 = T2‘ - T2 = 25 - 100 = -75 Дж; изменение внутренней энергии шаров ΔU равно изменению их суммарной кинетической энергии с обратным знаком, т.е. ΔU = T1 + T2 - Tс‘ = 100+ 400 - 50 = 450 Дж. 2.97. Продолжение следует.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 06.05.2008, 10:02 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо за решение!

Вопрос № 135.510

Уважаемые эксперты, огромная просьба помочь с решением данной задачи! Рамка площадью 100 см^2 из провода сопротивлением 10 мОм равномерно вращается в магнитном поле с индукцией 50 мТл. Ось Вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Какой заряд протечет через рамку при изменении ее угла поворота от 30 до 60 гр? ответ: 18,3 мКл Заранее спасибо!

Отправлен: 05.05.2008, 20:33 Вопрос задал: Sneider (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Sneider! При повороте рамки произойдет изменение ΔФ магнитного потока через рамку, которое вызовет ЭДС индукции ε, которая по закону Фарадея равна: ε=-ΔФ/dt (1) Магнитный поток Ф определяется как: Ф=B*S*cos(α) (2) где α - угол повортоа рамки, который по условию изменился от 30 до 60 градусов; тогда изменение потока запишется как: ΔФ=B*S*(cos(60)-cos(30)) (3) где B=50 мТл=0,05 Тл - индукция магнитного поля, S=100 см2=0,01 м2 Согласно закону Ома ток I в рамке равен отношению ЭДС к сопротивлению R=10 мОм=0,01 Ом рамки: I=ε/R (4) Наконец, сила тока по определению равна протекающему заряду Δq за единицу времени Δt: I=Δq/Δt (5) Решая систему из (1)-(5) получим: Δq=B*S*(cos(30)-cos(60))/R=0,05*0,01*(0,87-0,5)/0,01=18,3 мКл --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 10.05.2008, 18:11

Вопрос № 135.518

Доброго времени суток! Уважаемые эксперты помогите решить задачу. Какое ускорение приобретает проводник массой 0,1 г и длиной 8 см* в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м, если сила тока в нем 1 А, а направление тока и индукции взаимно перпендикулярны.

Отправлен: 05.05.2008, 21:19 Вопрос задал: Менщиков Александр (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Менщиков Александр! Обозначим: H = 104 А/м - напряжённость магнитного поля, B - магнитная индукция, μ0 = 1.257*10-6 - "магнитная постоянная", m = 10-4 кг - масса проводника, l = 8*10-2 м - длина проводника, F - "амперова" сила, действующая на проводник, I = 1 А - сила тока в нем, a - ускорение, которое приобретает проводник. Тогда a = F/m (1), F = B*l*I (2), B = μ0*H (3). Объединяем (1), (2) и (3): a = μ0*H*l*I/m (4), в числах: a = 1.257*10-6*104*8*10-2*1/10-4 = 10 м/с2.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 08.05.2008, 09:27

Вопрос № 135.540

Уважаемые эксперты!Ответьте, пожалуйста, на вопрос: Амперметр последовательно соединён с двумя потенциометрами, которые соединены параллельно. Причём их движки(потенциометров) тоже соединены.На одном из потенциометров движок закреплён неподвижно в средней точке. Как изменятся показания амперметра при перемещении движка второго потенциометра от одного конца потенциометра к другому? И почему? Заранее спасибо!

Отправлен: 06.05.2008, 00:48 Вопрос задал: Мирослав (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Мирослав! Обозначим полные сопротивления потенциометров через R1 и R2, а напряжение источника через U. Когда движок второго потенциометра также находится в его средней точке, тот факт, что движки потенциометров соединены, не оказывает никакого влияния на ток амперметра, потому что потенциалы средних точек одинаковы, и ток через это соединение равен нулю. Следовательно, амперметр показывает Iср = Iср1 + Iср2 = U/R1 + U/R2. Если движок второго потенциометра смещён к любому его концу, он оказывается напрямую соединенным с одним из полюсов источника, и, следовательно, соединяет с этим же полюсом среднюю точку первого потенциометра, т.е. "закорачивает" его половину, уменьшая тем самым в 2 раза его сопротивление. Тогда ток через первый потенциометр становится равным: Iкр1 = 2*U/R1, в то время как ток второго попрежнему равен Iср2 = U/R2 (его движок находится на к онце и "выведен" из работы). В простейшем случае, когда R1 = R2 = R, Iср = 2*U/R, а Iкр = Iкр1 + Iср2 = 2*U/R + U/R = 3*U/R, т.е. при перемещении движка второго потенциометра от одного конца потенциометра к другому вначале амперметр показывает 3*U/R, в середине показание уменьшается до 2*U/R, затем снова растёт до 3*U/R. Закон изменения, как показывает более подробный анализ, такой: обозначим через x отношение смещения движка второго потенциометра от его середины к половине всей длины потенциометра; тогда Iамп = U/R*(4 - x2)/(2 - x2). (Если R1 ≠ R2, формула сложнее, но, полагаю, здесь это не требуется).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 07.05.2008, 04:21

Вопрос № 135.683

Здравствуйте Уважаемые эксперты! Хочу попросить Вас о помощи, в решении задач(см.приложение) Все данные нужно представить в системе СИ И если можно, то подробно объясните все Заранее благодарен!!! С Уважением Валерий Приложение: Боек свайного молота массой м1=0.6 т. падает с некоторой высоты на сваю массой м2=150 кг. Найти кпд бойка, считая удар неупругим. Полезной считать энергию, пошедшую на углубление сваи.

Отправлен: 06.05.2008, 21:35 Вопрос задал: Валериий Demon (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Валериий Demon! масса бойка m1=600кг масса сваи m2=150кг высота h потенциальная энергия поднятого бойка (и кинетическая перед ударом) W1=m1*gh скорость бойка перед ударом v1=√(2W/m1)=√(2gh) импульс системы после удара сохраняется и равен m1*√(2gh) скорсть после удара v2=m1*√(2gh)/(m1+m2) кинетическая энергия после удара и работа A=W2=(m1+m2)*v2^2/2=m1^2*gh/(m1+m2) кпд=A/W1=m1/(m1+m2)=600/(600+150)=0.8=80% --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Студент) Ответ отправлен: 06.05.2008, 21:56

Вопрос № 135.690

Здравствуйте, пожалуйста, помогите решить эти задачи- 1)Реостат изготовлен из нихромовой проволоки длиной 5м и сечением 0,55 мм^2 .Через полностью введенный реостат идёт ток силой 0,3 А.Определить напряжение на зажимах реостата. 2)При замыкании источника тока на внешнее сопротивление 4 Ом в цепи протекает ток 0,4 А, а при замыкании на 6 Ом протекает ток 0,3 А.Определить ток короткого замыкания этого источника. 3)Три резистора R1=2 Ом, R2=2,5 Ом, R3=3 Ом соединены последовательно в электрическую цепь . Определить напряжение всей цепи , если напряжение на резисторе R2 равно 6 В. 4)Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 10 Ом, а параллельно соединенных проводников 2,1 Ом. Определить величину этих сопротивлений. 5)Как изменится мощность постоянного тока, если при неизменном сопротивлении увеличить напряжение на участке цепи в 3 раза? 6)Три резистора сопротивлением R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=25 Ом соединены параллельно и включены в электрическую цепь напряжением 40 В. Определить общую силу тока в цепи.

Отправлен: 06.05.2008, 22:11 Вопрос задала: Заболотских Татьяна Сергеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Заболотских Татьяна Сергеевна! Все задачки решаются в уме. 1) Определяем сопротивление реостата R по формуле: R = ρ*L/S, где ρ - удельное сопротивление нихрома, L - длина проволоки, S - сечение. В справочниках удельное сопротивление проволоки даётся в удобных для расчёта единицах: Ом*мм2/м; тогда длина проволоки подставляется в метрах, а сечение - в мм2. Для нихрома ρ = 1.1 Ом*мм2/м; тогда R = 1.1*5/0.55 = 10 Ом. При токе I = 0.3 А, напряжение U, по закону Ома: U = I*R = 0.3*10 = 3 В. 2) Определяем внешние напряжения: U1 = 0.4*4 = 1.6 В; U2 = 0.3*6 = 1.8 В; следовательно, при увеличении тока на 0.4 - 0.3 = 0.1 А напряжение "садится" на 1.8 - 1.6 = 0.2 В. Таким образом, чтобы "посадить" напряжение от 1.6 В до 0 (а это и будет короткое замыкание источника), нужно добавить ещё (из пропорции): 1.6/(0.2/0.1) = 0.8 А, итого ток к.з. будет 0.4 + 0.8 = 1.2 А. 3) Есл и напряжение на резисторе R2 равно 6 В, значит, ток в нём, согласно закону Ома: I = 6/2.5 = 2.4 А. В последовательной электрической цепи ток через все резисторы один и тот же, а сопротивление всей цепи R равно сумме сопротивлений всех резисторов: R = R1 + R2 + R3 = 2 + 2.5 + 3 = 7.5 Ом; напряжение U, по закону Ома: U = I*R = 2.4*7.5 = 18 В. 4) Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников равно сумме их сопротивлений, т.е., по условию R1 + R2 = 10 Ом; сопротивление параллельно соединенных проводников равно: R1*R2/(R1 + R2), т.е., по условию R1*R2/10 = 2.1 Ом, откуда R1*R2 = 2.1*10 = 21 Ом. Дальше можно подбором: R1 = 7 ом; R2 = 3 Ом, а можно написать: R1*(10 - R1) = 21, откуда получается квадратное уравнение: R12 - 10*R1 + 21 = 0, решение которого даёт те же значения. 5) Мощность постоянного тока P равна: P = U*I (1); по закону Ома: I = U/R (2); после подстановки в (1): P = U2/R (3), из чего следует, что при неизменном сопротивлении мощность пропорциональна квадрату напряжения; значит, если увеличить напряжение на участке цепи в 3 раза, мощность увеличится в 32 = 9 раз. 6) Определим ток каждого резистора по закону Ома: I1 = U/R1 = 40/10 = 4 А; I2 = U/R2 = 40/20 = 2 А; I3 = U/R3 = 40/25 = 1.6 А. При параллельном соединении токи складываются, общая сила тока в цепи: I = I1 + I2 + I3 = 4 + 2 + 1.6 = 7.6 А.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 07.05.2008, 06:05

Вопрос № 135.714

Здравствуйте! Вопрос достаточно специфический, касающийся вакуумной системы. Как в зависимости от объема камеры (90 литров) выбрать высоковакуумный насос (диффузионный или турбомолекулярные и тд) , форвакуумный насос(пластинчато-роторные ВН-01, ВН-494, и тд), расчитать длину магистрали. Параметры насосов известны

Отправлен: 07.05.2008, 01:34 Вопрос задала: OlgaFR (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 3)

Отвечает: Lang21 Здравствуйте, OlgaFR! Прежде всего необходимо определить, какой вакуум Вам нужен. Вакуум порядка 10Е-3 - 10Е-4 тор может обеспечить один форвакуумный насос. Более высокий вакуум обычно требует установки 2-х насосов - например, турбомолекулярного или диффузионного а за ним форвакуумного. При выборе насоса важны, в первую очередь, следующие характеристики: 1. Предельный вакуумом 2. Скорость откачки 3. Выпускное давление Рассмотрим их по порядку. Ясно, что предельный вакуум, который дает насос, должен быть достаточным. Скорость откачки измеряется обычно в литрах в секунду и определяет время, необходимое для достижения заданного давления. Насосы обычно удаляют в единицу времени определенный объем. То есть, чем ниже давление, тем меньше молекул газа будет удаляться в единицу времени. С учетом этого изменение давления со временем подчиняется формуле: P = P0*exp(-t/(V*S)), где P0 - начальное давление, t - время в сек, V - объем сосуда (в литрах) и S - скорость откачки в л/сек. Зная V и S, Вы можете оценить время откачки и выбрать насос, который подходит по производительности. Магистраль, соединяющая насос с откачиваемым объемом, приводит к уменьшению эффективной скорости откачки насоса: 1/Sэфф = 1/G + 1/S. Здесь G - так называемая проводимость магистрали. Для круглой трубы проводимость G зависит от того, как соотносится длина свободного пробега lambda и диаметр трубы D. В случае вязкого течения lambda << D, для воздуха при комнатной температуре: G = 182*p*D^4/L (л/сек), где p - среднее давление в трубе (в торах), L - ее длина (L и D - в сантиметрах). Если lambla >> D, течение называют молекулярным. В этом случае: G = 12,2*D^3/L (л/сек). Выпускное давление - давление на выходе насоса, необходимое для его нормальной работы. Если выпускное давление ниже атмосферного, требуется дополнительный форвакуумный насос. Вакуум 10E-3 - 10E-4 тор получить легко. Получение более высокого вакуума требует решения многих задач, таких, подбор "не газящих" материалов, подходящая конструкция прокладок и уплотнений и других.

Ответ отправил: Lang21 (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 07.05.2008, 20:06 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо большое за пдробный ответ!

Вопрос № 135.770

Уважаемые эксперты помогите дорешать некоторые задания из теста егэ за 11 класс..большое спасибо ________________________________________________________________________ А1. При равномерном движении тела по окружности остается постоянной: 1) линейная скорость 2) угловая скорость 3) период обращения 4) частота обращения А2. Два человека одинаковой массы взялись за руки. Первый потянул второго с силой 10Н. С какой силой потянул второй человек первого? 1)0 2)5Н 3)10Н 4)20Н А6. Скорость пули у дульного среза автомата Калашникова (начальная скорость) равна 715 м/с. Масса пули m = 7,9 г. Чему равен импульс пули в момент вылета из ствола? 1) 0,01 кг * м/с 2) 5,6 кг * м/с 3) 90,5 кг * м/с 4) 5648,5 кг* м/с А8. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы превратить в пар цинк массой 30 г при температуре кипения? Удельная теплота парообразования цинка равна 1,8 МДж/кг. 1)0,5Дж 2)540Дж 3) 54 кДж 4) 6 МДж А10. При отсутствия теплообмена с окружающей средой часть воды испарилась из блюдца. Температура оставшейся в блюдце воды: 1) повысилась 2) понизилась 3) не изменилась 4) повысилась или понизилась, в зависимости от скорости испарения А12. В процессе кипения жидкости средняя скорость теплового движения молекул не увеличивается, а их взаимное расположение изменяется. Что происходит с внутренней энергией жидкости при кипении? 1) Не изменяется 2) Увеличивается за счет увеличения энергии взаимодействия молекул 3) Уменьшается за счет уменьшения энергии взаимодействия молекул 4) Иногда увеличивается, иногда уменьшается А17. В катушке индуктивностью L(1)= 0,6 Гн сила тока I(1)=5 А, а в катушке индуктивностью L(2) = 15 Гн сила тока I(2)= 0,6 А. Сравните энергии магнитного поля этих катушек. 1)W1=W2 2)W1>W2 3)W1<W2 4) W1=W2=0 А20. Какое из равенств является условием для красной границы фотоэффекта? 1) HV = Авых 2) Е = HV + Авых 3) Е = HV – Авых 4) Е = Авых - HV А22. Автомобиль выполняет поворот, двигаясь по скользкой дороге с постоянной скоростью 54 км/ч. Минимально возможный радиус поворота в этих условиях равен 75 м. Чему равен коэффициент трения колес о дорогу? 1)0,1 2)0,15 3)0,2 4)0,3

Отправлен: 07.05.2008, 12:57 Вопрос задал: alter-sl (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Gerhard !!! Здравствуйте, alter-sl! А1 1,2,3,4 примечание к варианту 1: линейная скорость постоянна по модулю, но её вектор изменяется по направлению А2 3 А6 2 А8 3 А10 2 А12 2 А17 2 А20 1 А22 4 Возможно, замечание будет сочтено несущественным ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 13.05.2008, 03:36 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 07.05.2008, 17:27

Вопрос № 135.803

1.Тело скользит по гладкой поверхности наклонной плоскости с ускорением a1=0,6 g. Во сколько возрастет ускорение тела при увеличении угла наклона плоскости в 2 раза. 2.Сколько молекул гелия было в закрытом сосуде, если при нагревании на 20°С внутренняя энергия газа увеличилась на 2 кДж? Газ считать идеальным.

Отправлен: 07.05.2008, 16:11 Вопрос задал: alter-sl (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, alter-sl! 1. При отсутствии трения, ускорение вызывается составляющей силы тяжести, направленной вдоль наклонной плоскости: m*a=m*g*sin(alfa) a=g*sin(alfa) Подставим значения: 0,6*g=g*sin(alfa) 0,6=sin(alfa) alfa=36,87 градуса увеличим угол beta=2*alfa=2*36,87=73.74 градуса a1=g*sin(beta)=0.96*g a1/a=0.96*g/(0.6*g)=1.6 Ответ: увеличится в 1.6 раз. 2. Изменение внутренней энергии dU=i*m*R*dT/(2*M) i=3, газ одноатомный m/M=2*dU/(i*R*dT) - количество вещества N=Na*m/M=Na*2*dU/(i*R*dT) N=6.02*10^23*2*2*10^3/(3*8.31*20)=4.8*10^24 Ответ: 4.8*10^24 молекул

Ответ отправил: DrMeks (статус: 7-ой класс) Ответ отправлен: 08.05.2008, 12:06

Вопрос № 135.823

По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I=100 A). Определить магнитную индукцию B в точке А. Расстояние d=10 см. Провод с током I расположен между проводом с током 2I и точкой A на расстоянии d от каждого.

Отправлен: 07.05.2008, 18:18 Вопрос задал: Жаскенов Данияр джамбулатович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Жаскенов Данияр джамбулатович! Формула для магнитной индукции поля прямолинейного проводника с током: B = mu0*I/(2*pi*r) Здесь mu0=1,257*10-6 Гн/м (мю с нижним индексом 0- так обозначают магн. постоянную), r - расстояние от проводника до точки наблюдения. По условию для провода с током 2I: I = 2I r = 2d (расстояние до точки А). Для провода с током I: I = I r = d Поэтому в точке А провода с токами создают одинаковые значения магнитной индукции B = mu0*I/(2*pi*d) = 0.2 мТл При этом векторы индукций будут перпендикулярны. Результирующая индукция определится векторной суммой, её модуль по теор. Пифагора: sqrt(2*B^2)= 0.28 мТл

Ответ отправил: Auntmary (статус: 3-ий класс) Ответ отправлен: 07.05.2008, 19:09 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо, очень помогли. И главное быстро!

Вопрос № 135.826

На узкую щель шириной 1 мкм направлен параллельный пучок электронов, имеющих скорость 3,65 Мм/с. Учитывая волновые свойства электронов, определить расстояние х между двумя максимумами интенсивности первого порядка и дифрационной картине, полученной на экране, отстоящем на 10 см от щели.

Отправлен: 07.05.2008, 18:37 Вопрос задала: Константинова Елена Юрьевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Константинова Елена Юрьевна! Если построить чертеж станет видно, что в силу симметрии дифракционной картины искомое расстояние х равно х=2*d*sin(Θ) (1) где d=10 см=0,1 м - расстояние от щели до экрана, Θ - угол, под которым наблюдается 1-ый максимум; этот угол найдем из условия максимума дифракции на щели: b*sin(Θ)=k*λ/2 (2) где k=1 - порядок максимума, b=1 мкм=10-6 м - ширина щели, λ - длина волны излучения электронов, которую, согласно гипотезе де Бройля, можно найти по формуле: λ=h/(m*V) (3) где m=9,11*10-31 кг - масса электрона, V=3,65 Мм/с=3,65*6 м/с - скорость, h=6,626*10-34 Дж*с - постоянная Планка Подставляя (3) в (2), а полученное выражение в (1) получаем: х=d*h/(m*V*b)=0,1*6,626*10-34/(9,11*10-31*3,65*6*10-6)=0,02*10-3 м=20 мкм --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 10.05.2008, 18:43

Вопрос № 135.954

Почему реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду?

Отправлен: 08.05.2008, 15:28 Вопрос задал: Сафиуллин Рифат Ридаилевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Сафиуллин Рифат Ридаилевич! При делении ядра урана образуются 2 ядра элементов из середины таблицы Менделеева и несколько (2-3) нейтронов. Если сравнить точные массы этих ядер, то по причине зачительного деффекта массы у ядер элементов и середины периодической системы, то масса продуктов окажется заметно меньше, чем у исходного тажёлого ядра. Вот эта разница и есть выделяющаяся энергия E=m*c^2 --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Студент) Ответ отправлен: 08.05.2008, 15:59

Вопрос № 135.956

Скорость течения реки 3 кмч,а скорость движения лодки относительно воды 6 кмч.Определить,под каким углом относительно берега должна двигаться лодка,чтобы проплыть поперек реки [60]

Отправлен: 08.05.2008, 15:53 Вопрос задала: Князева Ольга Алексеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: DrMeks Здравствуйте, Князева Ольга Алексеевна! По классическому закону сложения скоростей Vлр=Vр+Vл (векторно) Vлр - скорость лодки на реке Проще записать в проекциях на оси, где X - вдоль берега, Y - перпендикулярно X: Vxлр=Vрx+Vлx Y: Vyлр=Vрy+Vлy исходя из условия: X: 0=Vр-Vл*cos(a) Y: Vyлр=0+Vл*sin(a) (это уравнение нам не потребуется) Vр=Vл*cos(a) cos(a)=Vр/Vл cos(a)=3/6=0.5 a=60 градусов

Ответ отправил: DrMeks (статус: 7-ой класс) Ответ отправлен: 08.05.2008, 16:08 Оценка за ответ: 5

Отвечает: -=Dr. Штопор=- Здравствуйте, Князева Ольга Алексеевна! Пусть u - скорость реки, v - собственная скорость лодки Чтобы переплыть реку перпендикулярно течению (вектор w), необходимо плыть под углом x против течения, его синус можно найти как отношение u/v = 3/6 = 1/2 , значит, угол между перпендикуляром и скоростью катера равен 30 градусов, а угол между направлением скорости и берегом - 60 --------- Tantum possumus, quantum scimus

Ответ отправил: -=Dr. Штопор=- (статус: 9-ый класс) Ответ отправлен: 08.05.2008, 16:22 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 135.970

Автомашина массой m=1,8т движется в гору, уклон которой составляет 3м на каждые 100м в пути. Определить 1)работу, совершаемую двигателем автомашины на пути 5км,если коэффициент трения равен 0,1;2)развиваемую двигателем мощность, если известно, что этот путь был преодолен за 5минут. [1)11,5 кДж;2)38,3 кВт]

Отправлен: 08.05.2008, 16:33 Вопрос задала: Князева Ольга Алексеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Князева Ольга Алексеевна! Сила F, преодолеваемая при равномерном движении вверх по наклонной плоскости, определяется по общей формуле: F = m*g*(SIN(α) + μ*COS(α)) (1), где α - угол наклона, μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения. По условию SIN(α) = 3/100 = 0.03; COS(α) ≈ 1 (точное значение 0.99955); μ = 0.1. Подставляем числа в (1): F = 1.8*9.81*(0.03 + 0.1*1) = 2.3 кН = 2.3*103 Н. Работа A, совершаемая двигателем автомашины на пути S = 5 км: A = F*S = 2.3*103*5*103 = 11.5*106 Дж = 11.5 МДж (в "ответе" опечатка). Развиваемая двигателем мощность P, если известно, что этот путь был преодолен за 5 минут (5*60 = 300 с): P = A/300 = 11.5*106/300 = 38.3*103 Вт = 38.3 кВт.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 13.05.2008, 13:18

Вопрос № 135.971

Определить момент инерции сплошного однородного диска R=40см и массой m=1кг относительно оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска [0,12кг м2]

Отправлен: 08.05.2008, 16:39 Вопрос задала: Князева Ольга Алексеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Князева Ольга Алексеевна! Согласно теореме Штейнера, момент инерции J относительно оси, не проходящей через центр массы тела равен: J = Jц + m*rц2 (1), где Jц - "центральный" момент инерции относительно оси, параллельной заданной и проходящей через центр массы тела, rц - расстояние от центра массы тела до заданной оси. Для сплошного однородного диска (см. Википедия "Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей"): Jц = m*R2/2 (2). Объединяем (1) и (2): J = m*(R2/2 + rц2) (3). Согласно условию, rц = R/2, подставляем в (3): J = m*(R2/2 + (Rц/2)2) = (m/2)*(R2 + Rц2/2) = (3/4)*m*R2 (4), или в числах: J = (3/4)*1*0.42 = 0.12 кг*м2

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 13.05.2008, 12:28

Вопрос № 135.996

369. Проволочный контур площадью S=500 см^2 и сопротивлением R=0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,5Тл). Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность Рmax, необходимую для вращения контура с угловой скоростью w=50 рад/с.

Отправлен: 08.05.2008, 17:49 Вопрос задал: OTfrostOK (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, OTfrostOK! Максимальное значение ЭДС Emax = В*S*ω = 0.5*0.05*50 = 1.25 В. Максимальная мощность Рmax, необходимая для вращения контура с угловой скоростью ω = 50 рад/с, равна: Рmax = Emax2/R = 1.252/0.1 = 15.625 Вт.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 13.05.2008, 13:38

Вопрос № 135.997

379. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Oм и индуктивностью L=0,2Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

Отправлен: 08.05.2008, 17:50 Вопрос задал: OTfrostOK (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, OTfrostOK! Во время переходного процесса в цепи с индуктивностью и сопротивлением процесс изменения текущего значения тока I во времени описывается уравнением: I = Im(1 - e-(R/L)*t) (1), где Im - предельное значение тока, e - основание натуральных логарифмов; (см. http://fishelp.ru/toe1/perechodn.html "Подключение R-L цепи к источнику постоянной ЭДС"). Уравнение (1) можно переписать: I/Im = 1 - e-(R/L)*t (2), откуда e-(R/L)*t = 1 - I/Im (3). Логарифмируя обе части (3): (R/L)*t = LN(1/(1 - I/Im)) (4), откуда t = (L/R)*LN(1/(1 - I/Im)), или, подставляя числа: t = (0.2/10)*LN(1/(1 - 0.5) = 0.02*LN(2) = 0.01386 с.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 13.05.2008, 02:59

Вопрос № 136.070

Здравствуйте эксперты, помоги с задачкой: Сплошной однородный диск катится по горизонтальной плоскости со скоростью 10м/с. Какое расстояние пройдет диск до остановки, если но предоставить саму себе? Коэффициент сопротивления движению диска равен 0.02

Отправлен: 09.05.2008, 12:49 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Попов Владимир Иванович !!! Здравствуйте, Tribak! Ваша задачка решается по теореме о кинетической энергии : изменение кинетической энергии тела равно суммарной работе всех приложенных к этому телу сил. Поскольку при движении по горизонтальной поверхности сила тяжести уравновешивается силой реакции опоры ( N = mg ) , то к учёту следует принять только силу сопротивления, работа которой равна А = - Fтр*S. Изменение кинетической энергии диска при торможении delta(Ek) = - Ek0. Тогда Fтр*S = Ek0. Кинетическая энергия вращающегося тела равна половине произведения момента инерции на квадрат угловой скорости вращения : Ek = J * w^2 / 2. Момент инерции сплошного диска равен половине произведения его массы на квадрат радиуса : J = m * r^2 / 2. Тогда : kmgS = m*r^2*w^2 / 4, отсюда 4kgS = v^2, т.е. S = v^2 / 4kg = (10 м/с)^2 / (4 * 0,02 * 10 м/с.кв.) = 125 м. Не учтена кинетическая энергия поступательного движения, равная m*v2/2, т.е. в 2 раза больш е кинетической энергии вращательного движения. Поскольку обе энергии складываются, правильный ответ: 375 м. ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 15.05.2008, 10:15 --------- Physics forever !

Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 5-ый класс) Ответ отправлен: 13.05.2008, 19:08

Вопрос № 136.170

Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить РГР по теоретической механике. Нам дано задание по разделу статика. Я его оформил как рисунок и выклал на http://zednine.net/ter/2233.jpg Там слева задания справа рисунок, по которому требуется решить и внизу таблица с моим вариантом, где нужно взять все данные. Очень надеюсь на вас, сам по термеху ничего не знаю.

Отправлен: 10.05.2008, 10:42 Вопрос задал: Николай Фаворисович Басманов (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Николай Фаворисович Басманов! Рисунок соответствует заданию 2 (в задании 1 говорится о блоке, нити и грузе D, к-рые на рисунке не показаны). Для определения реакции RB опоры B составляем уравнение суммы моментов относительно шарнира C: M + q*c*Lq - RB*LB = 0 (1), где Lq - "плечо" распределённой нагрузки q, LB - "плечо" реакции RB опоры B. Силы распределённой нагрузки q действуют перпендикулярно участку "c" конструкции; "центр" приложения нагрузки находится посередине этого участка, поэтому Lq = c/2 (2). "Каток" в опоре B обеспечивает действие реакции RB перпендикулярно горизонтальной плоскости опоры катка, т.е. вертикально, поэтому "плечо" реакции RB равно расстоянию от B до C по горизонтали, т.е. LB = b + с*COS(β) = b + с*COS(60°) = b + с*0.5 (3). Подставляем в (1): M + q*c*c/2 - RB*(b + с*0.5) = 0, откуда RB = (M + q*c2/2)/(b + с*0.5) = (30 + 6*32/2)/(2.5 + 3*0.5) = 14.25 кН (реакция направлена вверх). Для отыскания вертикальной составляющей RCвер реакции шарнира C на деталь BC составим уравнение проекций сил на вертикальную плоскость: RB - q*c*COS(60°) + RCвер = 0 (4), откуда RCвер = -(RB - q*c*0.5) = -(14.25 - 6*3*0.5) = -5.25 кН (реакция направлена вниз). Аналогично определяем горизонтальную составляющую реакции шарнира C на деталь BC: RCгор = q*c*SIN(60°) = 6*3*0.866 = 15.6 кН (реакция направлена вправо). Обе реакции шарнира C передаются беэ изменения на "защемление" A балки AC, но к ним добавляется независимая реакция от силы P, составляющие которой - вертикальная RPAвер, горизонтальная RPAгор и момент "защемления" MPA определяются из уравнений: а) суммы проекций сил на вертикальную плоскость: P*SIN(α) + RPAвер = 0 (5); б) суммы проекций сил на горизонтальную плоскость: -P*COS(α) + RPAгор = 0 (6); в) суммы моментов относительно "защемления" A: -P*LPA + MPA = 0 (7). LPA - это расстояние от точки A до прямой, вдоль которой действует сила P: LPA = a*COS(α) (8). Из (5), (6), (7) и (8), подставляя числа, получаем: RPAвер = -1.5 кН; RPAгор = 2.6 кН; MPA = 5.2 кНм. Суммируя с реакциями RCвер и RCгор: RPвер = -6.75 кН; RPгор = 16.85 кН. К моменту MPA добавляется момент MCA от силы, приложенной к шарниру C со стороны детали BC, равный: MCA = -RCвер*2*a = 5.25*2*2 = 21 кНм, и, следовательно, MA = 26.2 кНм.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 14.05.2008, 11:20

Вопрос № 136.202

Здравствуйте, уважаемые эксперты. Помогите решить задачу. 1. Период полураспада цезия-134 равен 2 года. За какое время количество этого изотопа в образце уменьшается в 8000 раз? 2. Период полураспада радиоактивного йода-131 равен 8 суткам. За какое время количество атомов йода-131 уменьшится в 1000 раз? 3. Период полураспада радиоактивного изотопа равен 20 минут. Через какое время в образце массой 4 гр останется 500 мгр данного изотопа? 4. Период полураспада радиоактивного йода-131 равен 8 суткам. Сколько процентов атомов этого изотопа распадётся за 48 суток?

Отправлен: 10.05.2008, 12:33 Вопрос задала: Eniseia (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Eniseia! Обозначим: Tпр - период полураспада, t - заданное или искомое время, N - отношение первоначального количества к заданному или искомому. Тогда, если задано N, а требуется найти t, то t = Tпр*LOG2(N); если же задано t, а требуется найти N, то N = 2t/Tпр. Поскольку в нашем случае высокая точность не требуется, можно, воспользовавшись тем, что 210 = 1024, считать 210 ≈ 1000. Для 1-й задачи: N1 = 8000 ≈ 8*210 ≈23*210 = 213; LOG2(N1) =13; t1 = 2*13 = 26 лет. Для 2-й задачи: N2 = 1000 ≈ 210; LOG2(N2) =10; t1 = 8*10 = 80 суток. Для 3-й задачи: N3 = 4/(500*10-3) = 8 = 23; LOG2(N3) =3; t1 = 3*20 = 60 минут. Для 4-й задачи: N4 = 248/8 = 26 = 64, т.е. останется 1/64 ≈ 0.016, или 1.6% от первоначального количества, следовательно, распадётся 100 - 1.6 = 98.4%.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 12.05.2008, 02:05 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Огромное Вам спасибо. Задачи решены правильно.

Вопрос № 136.262

Здравствуйте эксперты, помоги с задачкой Какую наименьшую энергию надо затратить , чтобы раздеть на отдельные нуклоны ядро Be(7,4) сам не могу разобраться, это энергия связи в ядре, или удельная энергия связи, или что-то другое

Отправлен: 10.05.2008, 19:40 Вопрос задал: Tribak (статус: 7-ой класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Tribak! 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 данного изотопа берилия 74Be равно 7; mя - масса ядра, для данного изотопа mя=7,01693 а.е.м (см. например справочные данные в конце задачника по физике Чертова/Воробьева), где 1 а.е.м=1,66*10-27 кг Z - зарядовое число (число протонов в ядре), для 74Be равно 4 (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*(3*1,67495430*10-27+4*1,6726485*10-27-7,01693*1,66*10-27)=0,606*10-11 Дж Удельная энергия связи - энергия связи, отнесенная к порядковому номеру элемента в таблице Менделеева; эта величина позволяет оценить, как изменяется энергия связи, приходящася на один нуклон в ядре, с ростом порядкового номера. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 10.05.2008, 19:54 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 136.267

На краю платформы, имеющей форму диска радиусом 2м, стоит человек массой 80 кг. Платформа, масса которой 240 кг, может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через её центр. С какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль её края со скоростью 2м/с относительно платформы?

Отправлен: 10.05.2008, 20:20 Вопрос задала: Маркулинец Елена Александровна (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard !!! Здравствуйте, Маркулинец Елена Александровна! Запишем закон сохранения момента импульса: I1*ω1=I2*ω2 (1) где I1, I2 - моменты инерции человека и платформы соответственно, ω1,ω2 - их угловые скорости Человека на краю платформы можно рассматривать как материальную точку, момент инерции которой ищется как: I1=m*R2 (2) где m=80 кг - масса человека, R=2 м - радиус диска (платформы) Момент инерции платформы, поскольку она является диском, ищется как: I2=M*R2/2 (3) где M=240 кг - масса платформы Наконец, связь угловой скорости ω1 человека с его линейной скоростью движения V=2 м/с выглядит как: ω1=V1/R (4) Решая систему из (1)-(4) получаем: ω2=2*m*V/(M*R)=2*80*2/(240*2)=0,67 рад/с См. следующий ответ!!! Надо внимательнее читать условие! ----- ∙ Отредактировал: SFResid (Профессионал) ∙ Дата редактирования: 13.05.2008, 13:59 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 11.05.2008, 09:43

Отвечает: Auntmary Здравствуйте, Маркулинец Елена Александровна! Не совсем понятен предыдущий ответ. Поскольку в условии говорится о скорости человека относительно платформы, то в уравнение закона сохранения момента импульса нужно подставлять не её, а абсолютную скорость человека, которая равна сумме относительной и переносной скоростей. Переносной скоростью (скоростью подвижной системы отсчёта) в данном случае будет скорость платформы, взятая с обратным по отношению к скорости человека знаком. Тогда уравнение запишется так: m*R^2*(ω2 - V1/R) + M*R^2*ω2/2 = 0 А угловая скорость платформы: ω2=2*m*V1/[R*(M+2*m)]=2*80*2/[2*(240+2*80)]=0,4 рад/с

Ответ отправил: Auntmary (статус: 3-ий класс) Ответ отправлен: 12.05.2008, 19:24

© 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: 4.92 pre 5.0 RC2 от 09.05.2008
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru