/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 506
от 06.06.2008, 03:05

Вопрос № 138.012

Добрый день все экспертам...будь любезны помогите решить несколько заданий! Заранее огромное спасибо! 1) Э.д.с. батареи ε = 24 В, внутреннее сопротивление r = 2,4 Ом. Определить максимальную мощность Рmax, которая может выделяться во внешней цепи. 2) За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, прошедший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю. 3) Какую силу тока показывает миллиамперметр мА в схеме на рис., если ε1 = 2 В, ε2 = 1 В, R1 = 103 Oм, R2 = 500 Ом, R3 = 200 Ом и сопротивление амперметра равно RА = 200 Ом? Внутренним сопротивлением элементов пренебречь.

Отправлен: 27.05.2008, 10:27 Вопрос задал: Медведев Роман (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Медведев Роман! 1) Мощность Р, выделяемая во внешней цепи, равна: Р = U*I (1), где U - внешнее напряжение, I - ток. Согласно 2-му закону Кирхгофа, U = ε - I*r (2); подставляем в (1): Р = ε*I - I2*r (3). Значение Imm тока, при котором Р = Рmax, получаем, продифференцировав (3) по I и приравняв производную нулю: ε - 2*Imm*r = 0, откуда Imm = ε/(2*r) (4). Подставив полученное значение вместо I в (2), имеем: Umm = ε/2 (5), а в (3) совместно с (1): Рmax = ε2/(4*r) (6). (Выражения (5) и (6) рекомендую запомнить - это не трудно, они просты). В числах: Рmax = 242/(4*2.4) = 60 Вт. 2) Сила тока I в проводнике изменялась по линейному закону: I = k*t (1). Элементарное количество теплоты dQ, выделившееся за элемент времени dt равно: dQ = I2*R*dt (2), или, учитывая (1): dQ = k2*R*t2*dt (3). Проинтегрировав (3) от 0 до tк, где tк = 8 с, получаем: Q = k2*R*tк3/3 (4). Принимая во внимание, что при t = tк ток достигает своего наибольшего значения Iм, имеем: k = Iм/tк (5), и, подставив (5) в (4), после сокращения: Q = Iм2*R*tк/3 (6), откуда Iм = √(3*Q/(R*tк)) (6а). Для заряда имеем, аналогично выражениям (2) и (3): dq = k*t*dt (7); далее, после интегрирования в тех же пределах и с учётом (5): q = Iм*tк/2 (8), а подставляя значение Iм из (6а), после сокращения: q = √(3*Q*tк/R) (8а). В числах: q = √(3*500*8/8) = 38.73 Кл. 3) Без рисунка ничего сказать не могу; повторите вопрос и постарайтесь ухитриться приложить или дать рисунок.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.05.2008, 10:37 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.127

Жёсткость пружины рессора вагона 481кН/м. Масса вагона с грузом 64т. Вагон имеет 4 рессора. При какой скорости вагон начнёт сильно раскачиваться вследствие толчков на стыках рельс, если длина рельса 12,8м? Помогите, пожалуйста...

Отправлен: 27.05.2008, 17:49 Вопрос задал: Korablestroitel (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Korablestroitel! Вагон начнет сильно раскачиваться, когда собственная частота ω колебаний системы, состоящей из четырех рессоров, станет равна частоте Ω внешнего воздействия, каким являются толчки при прохождении стыков рельс. Частота Ω внешнего воздействия равна: Ω=2*pi/T=2*pi/(L/V)=2*pi*V/L (1) где L=12,8 - длина рельса, V - искомая критическая скорость движения вагона Систему пружин рессоров рассматриваем как пружинный маятник, состоящий из четырех пружин, соединенных параллельно; формула для собственной частоты ω пружинного маятника выглядит как: ω=√(k*/m) (2) где m=64 т=64*103 кг - масса вагона, k* - общая жесткость четырех пружин, соединенных параллельно; при параллельном соединении жесткость пружин складывается, т.е. k*=4*k, где к=481 кН/м=481*103 Н/м. Приравнивая правые части (1) и (2) с учетом, что k*=4*k, выражаем V: V=L*√(4*k/m)/(2*pi)=12,8*√(4*481*103/64*103)/(2*3,14)=11,2 м/с=40,3 км/ч --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 28.05.2008, 09:03 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.138

Две катушки с индуктивностями 5 и 3 мГ включены последовательно и расположены так, что их магнитные поля взаимноусиливают друг друга. Индуктивность этой системы оказалась 11 мГ. Чему равна взаимная индуктивность? Помогите, пожалуйста...

Отправлен: 27.05.2008, 17:57 Вопрос задал: Korablestroitel (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Korablestroitel! Когда магнитные поля катушек взаимноусиливают друг друга (такое включение называется "согласным"), полная индуктивность этой системы Lс определяется по формуле (доказательство см. здесь): Lс = L1 + L2 + 2*M (1), где L1 и L2 - индуктивности соответственно 1-й и 2-й катушек, M - их взаимная индуктивность. Отсюда M = (Lс - L1 - L2)/2 = (11 - 5 - 3)/2 = 1.5 мГ.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 28.05.2008, 08:42 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.141

Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками положили очень тонкую проволочку. Проволочка находится на растоянии 75 мм от линии соприкосновения пластинок и ей параллельна. В отраженном свете при длине волны 0,5 мкм на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить толщину проволочки, если на протяжении 30 мм насчитывается 16 световых полос. Помогите, пожалуйста...

Отправлен: 27.05.2008, 18:09 Вопрос задал: Korablestroitel (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Korablestroitel! Писать формулы надоело, попробую так объяснить. 16 световых полос - это 16 длин волн. Столько их насчитывается на протяжении 30 мм; значит, на протяжении 75 мм их насчитается (75/30)*16 = 40 (в молчаливом предположении, что пластинки абсолютно плоские - но других данных у нас нет). Длина одной волны 0.5 мкм, а сорока волн - 40*0.5 = 20 мкм. Это и есть фактическое расстояние между стеклянными пластинками там, где положили очень тонкую проволочку, или, что то же самое, толщина проволочки - 20 мкм или 0.02 мм. (Если для понимания нуждаетесь в пояснительном рисунке, сообщите на мини-форуме).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 31.05.2008, 04:00 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.236

ув. эксперты, помогите с задачей: какой должна быть начальная скорость электрона, который находится на растоянии L=5 м от другого электрона, чтоб приблизится к нему на растояние l=1 мм по прямой

Отправлен: 28.05.2008, 10:27 Вопрос задал: GlavBuh (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, GlavBuh! На расстоянии L электрон будет обладать определенной кинетической энергией, она все уйдет на увеличение потенциальной энергии этих шариков. То есть из-за 2ого электрона 1ый будет тормозиться а его кинетическая энергия будет переходить в потенциальную энергию их взаимодействия формула потенциальной энергии: W=q1*f2 где q1 заряд на который действует поле, а f2 - потенциал созданный в точке нахождения 1ого заряда. f2=q2/(4*pi*e0*R) где q2 - заряд создающий потенциал f2 e0 - электрическая постоянная, она равна 8.85*10^-12 Ф/м R-расстояние от заряда до интересующей нас точки ( в нашем случае, место где находиться 1ый заряд) тогда W=q1*q1/(4*pi*e0*R) так же q1=q2=e=1.6*10^-19Кл - заряд электрона W=e^2/(4*pi*e0*R) Вначале W1=e^2/(4*pi*e0*L) W2=e^2/(4*pi*e0*l) Ek-кинетическая энергия W2-W1=Ek Ek=m*v^2 /2 v= sqrt(2*Ek/m)=sqrt(2*(W2-W1)/m)=sqrt(2* { [ e^2/(4*pi*e0*L) ]-[ e^2/(4*pi*e0*l) ] }/m )=sqrt(2*e^2/[4pi*e0] * (1/l - 1/L) /m)=225 м/с

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 28.05.2008, 12:15 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.239

ув. эксперты, помогите плз. электрон, который летел горизонтально со скоростью V=1,6 Ммс, влетел в однородное електрическое поле с напреженостью Е=90 Вм, направленое вертикально вверх. Каким будет направление и абсолютное значение скорости электрона через время t=1 нс?

Отправлен: 28.05.2008, 10:38 Вопрос задал: GlavBuh (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, GlavBuh! Поле действует на заряд лишь в вертикальном направлении, а горизонтальном нет, значит горизонтальная составляющая скорости меняется Рассмотрим движение по вертикале: В момент входа электрона в поле его вертикальная составляющая была равна нулю V0=0 На него действует постоянная сила поля: F=E*q=E*e (1) где F-сила действующая на электрон E-напряженность поля q заряд частицы на которую действует поле, в нашем случае это электрон, его заряд равен e=1.6*10^-19Кл 2ой закон Ньютона F=ma (2) где a-ускорение частицы m-масса частицы, масса электрона m=9.1*10^-31 кг прировняем (1) и (2) E*e=m*a a=E*e/m формула для расчета скорости: Vy=V0+a*t=0+a*t=a*t=E*e*t/m=16км/с |V| - абсолютное значение |V|=sqrt(Vy^2+Vx^2)= (где Vx-горизонтальная составляющая скорости = 1.6Мм/с) =1.6*10^6 |V|=1.6*10^6 al-угол на который отклонилась частица от начального направления tg(al)=Vy/Vx al=arctg(Vy/Vx)=1.5градуса, это очень маленький угол, частица не успела еще сильно отклониться от траектории входа в поле, и вертикальная составляющая скорости очень мала по сравнению с горизонтальной, и ее вклад в абсолютное значение скорости не чувствуется, из-за этого получилось что |V|=Vx

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 28.05.2008, 12:30 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.277

Здраствуйте, необходимо решить задачу из раздела Колебания: Источник с частотой 1000 Гц и амплитудой 0,5 мм возбуждает в упругом шнуре волну длиной 0,35 м. Найти скорость распространения колебаний и максимальную скорость колеблющихся точек шнура. С уважение, Дмитрий. Приложение: К решению задаче, также нужен рисунок.

Отправлен: 28.05.2008, 13:40 Вопрос задал: Быковский Дима Генадьевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Быковский Дима Генадьевич ! Связь длины волны λ=0,35 м с её частотой n=1000 Гц и скоростью распространения V: V=λ*n=0,35*1000=350 м/с Чтобы найти максимальную скорость колеблющихся точек шнура, запишем уравнение колебаний, предполагая, что источник дает гармонические колебания: x=A*cos(ω*t) (1) где А=0,5 мм=0,5*10-3 м - амплитуда колебаний, ω - угловая частота, которая связана с частотой n через множитель 2*pi: ω=2*pi*n (2) Скорость U колебания точек - первая производная от координаты, продифференцируем (1): U=-ω*A*sin(ω*t) (3) Поскольку sin(ω*t)<=1, максимальное значение скорости по модулю равно: U=ω*A=2*pi*n*A=2*3,14*1000*0,5*10-3=3,14 м/с Извините, что нет рисунка, но особого смысла я в нем здесь не вижу --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 28.05.2008, 14:55

Вопрос № 138.283

Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить эти задачки: 1)Расстояние между двумя точечными зарядами q1=+8*10^(-9)Кл и q2=-4*10^(-9)Кл равно 40см. Определить потенциал поля в точке, лежащей посередине между зарядами. (Ответы: 0, 180В, 540В, 1,8В, 5,4*10^9) 2) На сколько равных частей нужно разделить проволоку сопротивлением 48Ом, чтобы при параллельном соединении этих частей получить сопротивление 3Ом. (Ответы: 4, 3, 12, 6, 8)

Отправлен: 28.05.2008, 14:28 Вопрос задал: Иванов Дмитрий Иванович (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Иванов Дмитрий Иванович! 1) ф-потенциал, находиться по формуле: ф=q/(4*pi*e0*R) где e0- электрическая постоянная = 8.85*10^-12 Ф/м q-заряд который "создает" потенциал в искомой точке R-расстояние от заряда до это точки Потенциал нескольких зарядов равен сумме потенциалов в этой точке так же расстояние от обоих зарядов до интересующей точки равны по 20см, обозначим это расстояние за L, тогда ф=ф1+ф2=q1/(4*pi*e0*L) +q2/(4*pi*e0*L)=(q1+q2)/(4*pi*e0*L)=180 В (2ой ответ) 2) R-сопротивление нашего длинного провода r-сопротивление параллельного участка, который мы получим из разрезанного провода разделим проводник на N частей, тогда сопротивление каждого проводника равно R/N=48/N запишем формулу для их параллельного соединения: 1/r=1/(R/N) + 1/(R/N)+1/(R/N)+.....+1/(R/N)=N/R+N/R+....+N/R= (суммируем мы N раз) =N*N/R итого: 1/r=N*N/R N*N=R/r N=sqrt(R/r)=4 (1ый ответ) Можно проверить тогда сопротивление одного куска: 48Ом/4=12Ом 1/12+1/12+1/12+1/12=4/12=1/3 1/(1/3Ом)=3Ом

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 28.05.2008, 14:58 Оценка за ответ: 5

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Иванов Дмитрий Иванович! 1) Потенциал считается по формуле ф=k*q/r и складывается арифметически ф=ф1+ф2=k*(+8*10^(-9))/0.2+k*(-4*10^(-9))/0.2=180 В (k=9*10^9) 2) Сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально площади сечения; разрезав проволоку на n равных частей и соединив их параллельно, мы получаем проводник длиной в n раз меньше и сечением в n раз больше, а, значит, сопротивлением в n^2 раз меньше, чем у исходного. Так как нам надо уменьшить сопротивление в 48/3=16 раз, то проволоку нужно разрезать на 4 части. --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Студент) Ответ отправлен: 28.05.2008, 15:52 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.296

Здравствуйте! 1)Поле создано равномерно заряженной сферической поверхностью с зарядом +q. Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А. Рисунок не нарисовать, попробую объяснить, что нарисовано. Окружность, в центре точка О, заряд +q за пределами окружности. Точка О соединена линией с точкой А. Указаны направления от точки А: вверх, вниз, вправо, влево. 2) Поле создано точечным зарядом +q. Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А. Рисунок: заряд +q соединен линией с точкой А. Указаны напраления: вверх, вниз, влева, вправо. 3) Как вообще искать направление вектора градиента потенциала в точке? Заранее спасибо.

Отправлен: 28.05.2008, 15:18 Вопрос задала: Ланочка (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Ланочка! Вектор градиента потенциала в точке направлен от положительного заряда к этой точке (иными словами - вдоль "силовых линий" поля) - в первом случае от центра сферы, во втором - от точечного заряда +q. Поскольку Вы не указали, где находится точка А - справа, слева, сверху или снизу от центра сферы или точечного заряда +q - я не могу точно ответить. Надеюсь, Вы сами сообразите - например, если точка А - справа, то и вектор будет направлен от точки А вправо, и т.п.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 31.05.2008, 03:26 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое, я уже сообразила!;)

Вопрос № 138.303

1)Проводимость проводника увеличивается а) с повышением температуры проводника б) с увеличением длины проводника в) с ростом силы тока в проводнике г) с увеличением площади поперечного сечения д) нет верного ответа 2)Потенциал внутри равномерно заряженного проводящего шара с поверхностоной плотностью =q/s на расстоянии от центра шара r>R (R- радиус шара) равен. 3) электрический ток при электролизе обеспечивается а) положительными и отрицательными ионами б) только электронами в) только положительными ионами г) электронами и положительными ионами д) заряд вооще не переносится 4)Изменится ли заряд конденсатора, подключенного к источнику напряжения, если раздвинуть его пластины? Если да,то как именно. 5) Электрический конденсатор зарядили до определенного напряжения. Затем, не отключая от источника напряжения, пластины конденсатора раздвинули на вдвое большее расстояние. Как изменилась при этом энергия заряженного конденсатора? Заранее спасибо.

Отправлен: 28.05.2008, 15:43 Вопрос задала: Ланочка (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Ланочка! 1)Проводимость проводника увеличивается г) с увеличением площади поперечного сечения 2)Потенциал внутри равномерно заряженного проводящего шара с поверхностоной плотностью =q/s на расстоянии от центра шара r>R (R- радиус шара) равен потенциалу его поверхности q/(R*4*π*ε0)=(q/S)*4*п*R^2/(R*4*π*ε0)=(q/S)*R/ε0. 3) электрический ток при электролизе обеспечивается а) положительными и отрицательными ионами (ток в растворе/расплаве электролита) 4)Изменится ли заряд конденсатора, подключенного к источнику напряжения, если раздвинуть его пластины? Если да,то как именно Напряжение пропорционально расстоянию и заряду между обкладками - при постоянном напряжении и увеличении расстояния заряд уменьшится. 5) Энергия конденсатора W=C*U^2/2, при этом напряжение у нас постоянно, а емкость уменьшается вдвое - таким образом, энергия уменьшается в 2 раза. --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Студент) Ответ отправлен: 28.05.2008, 16:15 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Огромное спасибо!!!;))

Вопрос № 138.307

привет эксперты! Пожалуйста помогите к завтрашнему дню решить следующую задачу по динамике (теорема о количестве движения) ДВЕ ВАГОНЕТКИ МАССЫ КОТОРЫХ М1 И М2 ДВИЖУТСЯ В ОДНУ СТОРОНУ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПРЯМОЙ СО СКОРОСТЯМИ СООТВЕТСТВЕННО V1 И V2. ВТОРАЯ ВАГОНЕТКА НАГОНЯЕТ ПЕРВУЮ И СЦЕПЛЯЕТСЯ С НЕЮ. ОПРЕДЕЛИТЬ ОБЩУЮ СКОРОСТЬ ВАГОНЕТОК ПОСЛЕ СЦЕПЛЕНИЯ. Спасибо !!! С уважением, Галя.

Отправлен: 28.05.2008, 15:58 Вопрос задала: Gale4ka (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Gale4ka! все просто, здесь выполняется закон сохранения импульса, импульс вагонеток по отдельности до сцепления(p1 и p2) равен импульсу, после того как они сцепились (P) P=p1+p2 p1=M1*V1 p2=M2*V2 P=M*V здесь M масса скрепившихся вагонеток, то есть M=M1+M2, а V надо найти что сейчас сделаем: P=(M1+M2)*V (M1+M2)*V=M1*V1+M2*V2 выражаем V V=(M1*V1+M2*V2)/(M1+M2)

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 28.05.2008, 17:15

Вопрос № 138.438

Доброго времени суток! Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить – Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине dmin кварцевой пластины поле зрения между николями будет максимально просветлено? Постоянная вращения α кварца равна 27 град/мм.

Отправлен: 29.05.2008, 09:40 Вопрос задал: Петров Василий Алибабаевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Петров Василий Алибабаевич! Если бы пластинки не было, свет через два скрещенных поляризатора - николя не прошел бы. Однако пластинка из оптически активного материала способна поворачивать плоскость поляризации. Чтобы свет максимально прошел через второй поляризатор, нужно повернуть плоскость поляризации на 90 градусов, чтобы новая поляризация совпала с осью второго поляризатора. Формула для поворота плоскости поляризации: fi=a*d где а=27град/мм, d - искомая толщина пластинки: 90=27*d -> d=90/27=3,33 мм --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 29.05.2008, 12:50 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: Благодарю за содержательный ответ!

Вопрос № 138.440

Доброго времени суток! Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить – На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница ( λ = 780 нм ) спектра третьего порядка?

Отправлен: 29.05.2008, 09:45 Вопрос задал: Петров Василий Алибабаевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Петров Василий Алибабаевич! Уравнение дифракции на дифракционной решетке выглядит как: d*sin(fi)=m*λ (1) где d - постоянная решетки, m - порядок спектра, λ - длина волны света; fi - угол отклонения дифрагированного луча от его первоначального направления Если две спектральные линии накладываются, значит они наблюдаются под одним углом fi, а значит, левые части уравнения (1) для них одинаковы; отличаются же порядки и длины волн, т.е. для первой линии имеем: d*sin(fi)=m1*λ1 (2) где m1=4, λ1 - искомая длина волны; для второй линии: d*sin(fi)=m2*λ2 (3) где m2=3, λ2=780 нм. Приравнивая правые части (2) и (3) выражаем λ1: λ1=m2*λ2/m1=3*780/4=585 нм --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 29.05.2008, 14:46 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: Примного благодарен!

Вопрос № 138.444

Доброго времени суток! Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить задачу – Молярная теплоемкость Сm серебра при температуре Т = 20 К оказалась равной 1,65 Дж/(моль∙К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру ΘD. Условие Т<<ΘD считать выполненным. Примного благодарен.

Отправлен: 29.05.2008, 10:03 Вопрос задал: Петров Василий Алибабаевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Петров Василий Алибабаевич! Случай Т << Θ, где Θ - характеристическая температура Дебая, - это случай низких температур, для которого теплоекость Cv изменяется пропорционально кубу абсолютной температуры Т: Cv=12*pi4*Na*k*(Т/Θ)3/5 (1) где k=1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана, Na=6,022*1023 - число Авогадро, Cv=1,65 Дж/(моль∙К) -молярная теплоемкость, Т=20 К - температура Выражая Θ из (1) имеем: Θ=T*(12*pi4*Na*k/(5*Cv))1/3=206,13 K --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 29.05.2008, 15:13 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: Спасибо Большое!

Вопрос № 138.460

Здравствуйте, подскажите с формулами как решить: Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q=14 кДж. Определить температуру Т1 теплоотдатчика, если температура теплоприемника Т2=280К, работа цикла А=6кДж.

Отправлен: 29.05.2008, 11:57 Вопрос задала: Tanushka (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Tanushka! Запишем формулы для вычисление КПД машины: J=(Q1-Q2)/Q1; J=(T1-T2)/T1; Q1-Q2=A – полезная работа Q1 – полученное количество теплоты Q2 – отданное количество теплоты T1 – температура источника теплоты T2 – температура приёмника теплоты Q1=A+Q2; J=A/Q1; J=A/(A+Q2); (1) Но J=(T1-T2)/T1; T1-T2=J*T1; T1*(1-J)=T2; T1=T2/(1-J); Подставим формулу (1): T1=T2/(1-A/(A+Q2)); A+Q2=(6+14)*10^3=20*10^3 Дж T1=280/(1-6/20)=280/0.7=400 K

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: Студент) Ответ отправлен: 29.05.2008, 13:58

Вопрос № 138.467

Здравствуйте, подскажите с формулами как решить: При температуре 35 градусов Цельсия и давлении708кПа плотность некоторого газа равна 12,2 кг/м^3. Определить относительную молекулярную массу.

Отправлен: 29.05.2008, 12:14 Вопрос задала: Tanushka (статус: 1-ый класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Сухачев Павел Александрович Здравствуйте, Tanushka! Запишем Основное уравнение состояния идеального газа: p*V=m*R*T/M; Поделим обе части на V: p=m*R*T/(M*V); (1) Но m/V=r – плотность газа p – давление R=8.31 Дж/(моль*К) – молярная газовая постоянная T=t+273 – температура в Кельвинах М=Mr*10^-3 – молярная масса газа Mr – относительная молекулярная масса газа Подставим в уравнение (1) p=r*R*T/(Mr*10^-3); Mr=r*R*T/(p*10^-3); T=273+35=308 K Mr=12.2*8.3*308/(708*10^3*10^-3)=44

Ответ отправил: Сухачев Павел Александрович (статус: Студент) Ответ отправлен: 29.05.2008, 13:48

Вопрос № 138.656

203. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения мо¬ле¬кул газа, находящегося под давлением 0,1 Па. Концентрация молекул равна 1013 см-3.

Отправлен: 30.05.2008, 13:11 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Павел Сергеевич! Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа ищется по формуле: E=3/2*k*T (1) где k=1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана, Т - температура газа, которая связана с давлением р=0,1 Па и концентрацией n=1013 см-3=1019 м-3 по формуле: p=n*k*T (2) Выражая Т из (2) и подставляя в (1) получаем: E=3*p/(2*n)=3*0,1/(2*1019)=0,15*10-19 Дж=0,24 эВ --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 30.05.2008, 14:00 Оценка за ответ: 3

Вопрос № 138.659

236. Баллон объемом 12 л содержит углекислый газ. Давление газа равно 1 МПа, температура равна 300 К. Определить массу газа в баллоне.

Отправлен: 30.05.2008, 13:12 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Павел Сергеевич! Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона: p*V=m*R*T/M где R=8,31 Дж/(моль*К) - универсальная газовая постоянная, p=1 МПа=106 Па - давление в баллоне, V=12 л=12*10-3 м3 - объём баллона, Т=300 К - температура углексислого газа, M=44*10-3 кг/моль - его молярная масса, m - искомая масса газа в баллоне; выразим её: m=p*V*M/(R*T)=106*12*10-3*44*10-3/(8,31*300)=0,21 кг --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 30.05.2008, 13:33 Оценка за ответ: 3

Вопрос № 138.662

269. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, получает за каждый цикл от нагревателя 2514 Дж. Температура нагревателя 400 К, холодильника – 300 К. Найти работу, совершаемую машиной за один цикл, и количество тепла, отдаваемое холодильнику за один цикл.

Отправлен: 30.05.2008, 13:14 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Павел Сергеевич! Формула для расчета кпд через температуру такова: кпд = (Tн-Tх)/Tн (1) так же кпд можно посчитать через теплоту: кпд=(Qн-Qх)/Qх (2) Qн-Qх=A - работа решим (1) и (2) совместно: (Tн-Tх)/Tн =A/Qн A= Qн *(Tн-Tх)/Tн=628.5Дж

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 30.05.2008, 14:14 Оценка за ответ: 3

Вопрос № 138.667

147. Якорь мотора вращается с частотой 1500 об/мин. Определить вра¬ща¬ю¬щий момент сил, если мотор развивает мощность 500 Вт.

Отправлен: 30.05.2008, 13:15 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Павел Сергеевич! Как для случая определения мощности при поступательном движении существует известная формула P=F*V, где F - сила, а V - скорость, для случая вращательного движения существует аналогичная формула: P=M*ω (1) где М - искомый момент сил, ω - угловая скорость, которая связана с частотой n=1500 об/мин=25 об/с по формуле: ω=2*pi*n (2) Подставляя (2) в (1) выражаем М: М=P/(2*pi*n)=500/(2*3,14*25)=3,18 Н*м --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант) Ответ отправлен: 30.05.2008, 14:21 Оценка за ответ: 3

Вопрос № 138.669

125. К пружинным весам подвешен блок. Через блок перекинули шнур, к концам которого привязали грузы массой 1,5 кг и 3 кг. Каково будет показание весов во время движения грузов? Массой блока и шнура пренебречь.

Отправлен: 30.05.2008, 13:16 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Павел Сергеевич! Обозначим массы гирь: m1 = 1.5 кг; m2 = 3 кг. В одну сторону на шнур действует вес G1 = m1*g (1), где g - ускорение свободного падения; в обратную сторону на шнур действует вес G2 = m2*g (2). Равнодействующая сила F = G2 - G1 = g*(m2 - m1) сообщает суммарной массе mс = m1 + m2 ускорение, равное a; на основании 2-го закона Ньютона: a = F/mс = g*(m2 - m1)/(m1 + m2) (3). При этом меньший груз m1 движется с ускорением, равным a, вверх, силой T1 натяжения соответствующей ветви шнура, т.е. эта сила преодолевает и вес G1 = m1*g, и силу инерции Fи1 = m1*a: T1 = m1*(g + a) (4). Груз m2 движется с ускорением, равным a, вниз; сила инерции Fи2 = m2*a действует против силы тя жести G2 = m2*g, поэтому натяжение соответствующей ветви шнура T2 = m2*(g - a) (5). Из (4) и (5) после подстановки (3) получается: T1 = T2 = 2*g*m1*m2/(m1 + m2) (6). На блок и пружинные весы действует сумма T1 + T2 = 4*g*m1*m2/(m1 + m2) (6). Поскольку весы градуируются в килограммах веса, их показание Gс будет равно: Gс = 4*G1*G2/(G1 + G2) = 4*1.5*3/(1.5 + 3) = 4 кГс.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 01.06.2008, 11:26 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.670

114. Твёрдое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону ? = 6,0 t -2,0 t3. Найти средние значения угловой скорости и углового ускорения за промежуток времени от t = 0 до остановки.

Отправлен: 30.05.2008, 13:16 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Павел Сергеевич! Найдем вначале угловую скорость: ф=6t-2t^3 w=ф'=6-6t^2 тело остановиться когда его угловая скорость будет равна нулю w=0 6-6t^2=0 t=1 средняя скорость это весь путь деленный на время, только в нашем случае не путь а угол в радианах, а угловое ускорение разность угловых скоростей за данный интервал времени <w>=(ф(1)-ф(0))/1=4рад/с - средняя угловая скорость <e>=(w(1)-w(0))/1=-рад/с^2

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 30.05.2008, 17:22 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.671

103. Определить скорость моторной лодки относительно воды, если при дви¬же¬нии по течению реки её скорость 10 м/с, а при движении против течения – 6,0 м/с. Чему равна скорость течения воды в реке?

Отправлен: 30.05.2008, 13:16 Вопрос задал: Павел Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Павел Сергеевич! при движении вдоль течения реки к собственной скорости лодки надо добавить еще скорость воды, а против течения надо вычесть скорость воды V-cкорость лодки v-скорость течения воды v+V=10м/с V-v=6м/с тогда получается V=8м/с v=2м/с

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 30.05.2008, 17:15 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 138.751

Найти показатель преломления стекла, если отражённый от него луч полностью поляризован при угле преломления 30 градусов. Спасите пожалуйста!!!! Буду очень благодарен!!!!!!!!!!!!

Отправлен: 30.05.2008, 23:09 Вопрос задал: Mica Antoni (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Mica Antoni! Если отраженный свет оказался максимально поляризован, значит он падал на стекло под углом Брюстера, а условие поляризации записывается так tg(alбр)=n2/n1 (1) где alбр-угол брюстера при котором свет максимально поляризован n2-показатель преломления среды в которую проходит луч n1-показатель преломления среды в которой распространяется луч до преломления Из формулы можно было бы посчитать показатель преломления стекла (n2) но нам неизвестен угол падения, давай те попробуем воспользоваться условем того что преломленный угол равен 30 (alпр=30) запишем закон преломления; sin(alпад)*nsin(alпр)*n2 где alпад угол падения, у нас он равен углу брюстера, тогда: sin(alбр)*n1=sin(alпр)*n2 sin(alбр)/sin(alпр)=n2/n1 (2) Давайте прировняем (1) и (2) tg(alбр)=sin(alбр)/sin(alпр) sin(alбр)/cos(alбр)=sin(alбр)/sin(alпр) cos(alбр)=sin(alпр) alбр=60 градусов тогда tg(alбр)=n2/n1 n2=tg(alбр)/n1 (для воздуха n1=1) = tg(60)/1=1.73, получился большой показатель преломления, вообще показатель преломления стекла равен примерно n=1.5

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 31.05.2008, 10:29

Вопрос № 138.851

Всем привет!!!! прошу вашей помощи..... Колесо вращаясь равноускоренно, достигает угловой скорости 2п рад/с. через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса. спасибо зарание..

Отправлен: 01.06.2008, 01:20 Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Knopka star! Переведем вначале обороты в углы 1-оборот это угол 2*pi 10 оборотов это угол 20*pi ф=20*pi ф=e*t^2/2 (1) где e- угловое ускорение t-время w=e*t(2) t=w/e w-угловая скорость подставляя это время в (1) получим ф=e*(w/e)^2 /2=w^2/(2e) ф=w^2/(2e) e=w^2/(2ф)=pi/5=0.628рад/с^2

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 01.06.2008, 09:49 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо огромное, вы меня спасли!!!! Удачи вам и счастья...

Вопрос № 138.853

Через 2 дня зачет, а допуск не получить.....помогите пожалуйста!! С судна массой 750 т произведен выстрел из пушки в сторону, противоположную его движения, под углом 60 градусов к горизонту.На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 кг вылетел со скоростью 1км/с относительно судна?

Отправлен: 01.06.2008, 01:34 Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Knopka star! будем рассматривать систему отсчета в которой корабль до выстрела покоился: здесь выполняется закон сохранения импульса; за счет того что снаряд выпустили против движения корабля то он получил дополнительный импульс(вы могли чувствовать такие эффекты при стрельбе из ружья, когда оно бьет по плечу), тогда з-н сохранения импульса запишется так: p1-p2=0 где P-первоначальный импульс пока снаряд был на корабле p1-импульс корабля после выстрела p2-импульс вылетевшего заряда эту же формулу можно было получить если бы мы нарисовали вектора импульсов и спроектировали на ось движения корабля равно нулю т.к. корабль покоился в нашей системе отсчета( на самом деле он плывет, просто и сама система отсчета в которой мы считаем движется вместе с ним, а точнее с той скоростью с которой он двигался до выстрела) скорость вылетевшего снаряда дана относительно корабля, то есть в той системе отсчета в которой мы сейчас считаем тогда: p1=mк*Vк p2=mс*vc*cos(60) mк*Vк=mс*vc*cos(60) Vk=mс*vc*cos(60)/mк=20см/с это скорость в системе отсчета которая движется с первоначальной скоростью корабля если мы сейчас посмотрим движения корабля относительно берега, то если что он движется со скоростью: скорость системы отсчета + скорость корабля в это системе отсчета; а так как скорость системы отсчета это первоначальная скорость корабля, то его скорость в этой системе отсчета и есть искомое увеличение скорости ответ будет 20см/с

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 01.06.2008, 10:19 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Еще раз спасибо!!!=)

Вопрос № 138.858

Надеюсь вы мне поможите......очень надо.. Найти значение второй космической скорости для Луны, т.е скорости, которую нужно сообщить телу, чтобы удалить его с поверхности Луны за пределы гравитационного поля Луны ( масса Луны 7,33*10^22 кг, радиус Луны 1,74*10^6 м). надеюсь на вас, зарание спасибо!!!

Отправлен: 01.06.2008, 01:47 Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Knopka star! Формула для вычисления второй космической скорости V2к выводится, исходя из следующих соображений: кинетическая энергия K тела с небольшой массой m при скорости, равной V2к д.б. как раз достаточна для совершения работы A, необходимой для удаления этого тела от поверхности небесного тела на бесконечно большое расстояние. Как Вам, надеюсь, известно, K = m*V2к2/2 (1). Элементарная работа dA по перемещению в поле тяготения тела массой m на элементарное расстояние dx равна: dA = m*g*dx (2), где g - значение напряжённости поля тяготения на текущем расстоянии x от центра небесного тела. Согласно закону всемирного тяготения g = G*M/x2 (3), где G = 6.673*10−11 м³*кг−1*с−2 - гравитационная постоянная, M - масса небесного тела. Подставим (3) в (2): dA = m*G*M*dx/x2 (4). Проинтегрировав (4) от x = R, где R - радиус небесного тела (т.е. расстояние от его центра до его поверхности) до x = ∞, получаем: A = m*G*M*(1/R - 1/∞) = m*G*M/R (5), а, приравняв (5) и (1) и сократив на m: V2к2/2 = G*M/R, откуда V2к = √(2*G*M/R) (6). Для Луны: V2к = √(2*6.673*10−11*7.33*1022/(1,74*106)) = √(2*6.673*7.33*105/1,74) = 2.37*103 м/с = 2.37 км/с.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 05.06.2008, 12:34

Вопрос № 138.861

неудобно уже просить...но помогите!!! Частица движется со скоростью v=0,5 c (где с - скорость света в вакууме).Какую долю полной энергии состовляет кинетическая энергия частицы? спасибо зарание))

Отправлен: 01.06.2008, 01:57 Вопрос задала: Knopka star (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Tribak Здравствуйте, Knopka star! формула для кинетической энергии такая: Ek=m0*c^2/sqrt(1-(v/c)^2) а для энергии покоя: E0=m0*c^2 тогда можно выразить кинетическую энергию, через энергию покоя: Ek=E0/sqrt(1-(v/c)^2) E0/Ek=sqrt(1-(v/c)^2)=0.866 E0=0.866*Ek полная энергия - это сумма кинетической энергии и энергии покоя E=E0+Ek=Ek*0.866+Ek=1.866*Ek E=Ek*1.866 E/Ek=1.866 Ek/E=1/1.866=0.536 итого: Ek/E=0.536

Ответ отправил: Tribak (статус: 10-ый класс) Ответ отправлен: 01.06.2008, 11:15 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Еще раз спасибо!!!! что бы я без вас делала? даж не представить...

© 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