Вопрос № 144673: Здравствуйте,уважаемые эксперты! Надежда на вас,помогите с задачей по физике!Буду очень благодарен! <img src="http://rusfaq.ru/images/Forum/1.gif" border="0"> 1. По какой траектории движется заряженная частица, влетевшая в однородное магнитно...Вопрос № 144696: Здравствуйте! Опишите пожалуйста кратко группы полупроводников и названия полупроводников, которые входят в эти группы. Огромное спасибо!!! <img src="http://rusfaq.ru/images/Forum/1.gif"
border="0"> ...Вопрос № 144705: В шар массой m1=1кг , подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити длино l=1м , попадает и застревает в нем пуля массой m2=10г , летевшая вниз под углом A=60* к горизонту.Шар с пулей отклонился на угол B=30*.С какой скоростью летела пуля?...Вопрос № 144734: Всем добрый день. Вот такая вот задача Однородный сте
ржень длинной l=1,0 м и массой М=0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3 l , абсолютно упруго ударяется пуля массой m=...
Вопрос № 144.673
Здравствуйте,уважаемые эксперты! Надежда на вас,помогите с задачей по физике!Буду очень благодарен! 1. По какой траектории движется заряженная частица, влетевшая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям его индукции?Выведите формулу для радиуса кривизны этой траектории.
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Aleksandr Noskov! Поскольку на заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая перпендикулярна вектору скорости частицы (по условию скорость перпендикулярна полю, но сила Лоренца перпендикулярна и скорости, и полю), частица будет двигаться по окружности . Запишем 2-ой закон Ньютона для движения частицы: m*V2/R=q*V*B где в левой части - масса частицы m умножить на центростремительное ускорение, в правой - сила Лоренца, R - искомый радиус кривизны
траектории, V - скорость частицы, q - её заряд, B - индукция поля; выражаем R: R=m*V/(q*B) Есди бы частица влетела не перпендикулярно линиям индукции поля, она двигалась бы по винтовой линии, поскольку скорость бы имела две компоненты: за счёт перпендикулярной составляющей получалось бы вращательное движение, а за счёт параллельной, в силу принципа независимости движений, прямолинейное рвномерное движение
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант)
Ответ отправлен: 23.09.2008, 20:31
Вопрос № 144.696
Здравствуйте! Опишите пожалуйста кратко группы полупроводников и названия полупроводников, которые входят в эти группы. Огромное спасибо!!!
Отвечает: Valeriy81
Здравствуйте, Николай // МMM! Полупроводниковые материалы делятся по составу: элементарные, соединения, твердые растворы, минералы и органические вещества. Элементарных существует только 12: B (третья группа хим. элементов периодической системы Д.И. Менделеева); C, Si, Ge, альфа-Sn (IV); P, As, Bi, Sb (V); S, Se, Te (VI). Соединения представляют собой соединения двух и более элементов. Запись соединений выглядит так: A<sup>II</sup>B<sup>VI</sup> , A<sub>2</sub><sup>III</sup>B<sub>3</sub><sup>VI</sup>
GaTe. По физическому состоянию полупроводники делятся на следующие классы: 1) кристаллические - большенство изученых на сегодня; 2) аморфные - (Te-Se, Tl-Te-Se); 3) жидкие -(Te,Se);
По энергетическому состоянию полупроводники делятся на следующие классы: 1) такие, в которых валентная и зона проводимости накладываются в пространстве энергий - HgTe, HgSe, Bi, BiSb, SnTe (A<s
up>II</sup>B<sup>VI</sup>); 2) узкозонные полупроводники, для которых ширина запрещенной зоны меньше 0,5 эВ - InSb, A<sup>III</sup>B<sup>V</sup>, Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, альфа-Sn; 3) широкозонные полупроводники, для которых ширина запрещенной зоны больше 1,5 эВ - ZnTe, ZnS, CdTe, CdS, GaP, GaAs.
По своему строению полупроводниковые материалы делятся на: 1) алмазоподобные - вещества, в которых создаются структуры с тетраэдрической
координацией атомов, подобной структуре алмаза: InP, GaSb, In<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, Ga<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, ZnTe, CdTe. 2) слоистые - эти полупроводники имеют решётку с сильно проявляющимися анизотропными свойствами хим. связей: GaAs, InSe, In<sub>2</sub>Se, Ga<sub>2</sub>Se, Te, Se, S.
Ответ отправил: Valeriy81 (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 25.09.2008, 11:59 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам большое за полный и точный ответ!!!
Вопрос № 144.705
В шар массой m1=1кг , подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити длино l=1м , попадает и застревает в нем пуля массой m2=10г , летевшая вниз под углом A=60* к горизонту.Шар с пулей отклонился на угол B=30*.С какой скоростью летела пуля?
Отправлен: 22.09.2008, 23:34
Вопрос задал: Arkalis (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Arkalis! При отклонении на угол β = 30° шар с пулей поднялся на высоту h = l*(1 - COS(β)) (1), или, используя известное из тригонометрии тождество: h = 2*l*(SIN(β/2))2 (1а). При этом шар с пулей приобрёл потенциальную энергию Эпот = (m1 + m2)*g*h (2),где g - ускорение свободного падения или, обозначив для краткости: m1 + m2 = mс (2а): Эпот = mс*g*h (2б); с учётом (1а): Эпот
= 2*mс*g*l*(SIN(β/2))2 (3). Потенциальную энергию Эпот шар получил за счёт кинетической энергии Экин, равной: Экин = mс*Vш2/2 (4), где Vш - скорость, приобретённая шаром от удара пули. Приравняв (3) и (4), получаем выражение для скорости Vш: Vш = 2*SIN(β/2)*√(g*l) (5) и, соответственно, для суммарного импульса шара и пули: И = mс*Vш = 2*mс*SIN(β/2)*√(g*l) (6). Этот импульс равен горизонтальной составляющей вектора импульса пули до удара (т.к скорость и импульс шара тогда были равны 0): И = m2*Vп*COS(α) (7), где α = 60° - угол наклона траектории пули к горизонту (вертикальная составляющая через нерастяжимую нить и точку подвеса передаётся Земному шару). Из равенства (6) и (7) с учетом (2а) получаем: Vп = 2*(m1 + m2)*SIN(β/2)*√(g*l)/(m2*COS(α))
= 2*(1 + 0.01)*SIN(30°/2)*√(9.81*1)/(0.01*COS(60°)) = 327 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 23.09.2008, 08:32 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 144.734
Всем добрый день. Вот такая вот задача Однородный стержень длинной l=1,0 м и массой М=0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3 l , абсолютно упруго ударяется пуля массой m=5 кг, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол а=60 (градусов). Определить скорость пули. Буду очень благодарна , если кто решит - если она вобще решаема.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Менькова Наталья Петровна! Прежде всего, осмелюсь исправить условие: вместо "пуля массой m = 5 кг"- пуля массой m = 5 г. (Во 1-х, 5 кг - это масса хорошего снаряда, а не пули, во 2-х, в аналогичном (но не идентичном!) вопросе № 114571 "ударяет пуля массой m = 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси вращения, и застревает (!! в этом разница!!)в нем"). Теперь к решению. За счёт удара
пули стержень получает вращение вокруг оси с угловой скоростью ω; при этом кинетическая энергия вращения стержня Wк = J*ω2/2 (1), где J - момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его конец. Подставив в (1) формулу: J = M*l2/3 (2) (см. Википедия "Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей" URL >>) после сокращений получаем: Wк = M*l2/3*ω2/2 = M*l2*ω2/6 (3). Эта кинетическая энергия превращается в потенциальную, совершая работу по подъёму центра массы стержня при его повороте на 60°. Центр массы однородного стержня находится в его середине; до поворота он был ниже оси на l/2; после поворота он стал ниже оси на (l/2)*COS(60°) = (l/2)*(1/2)
= (l/4), а, значит, поднялся на высоту (l/2) - (l/4) = (l/4), а его потенциальная энергия увеличилась на M*g*l/4, откуда, совместно с (3), получаем уравнение: M*g*l/4 = M*l2*ω2/6 (4), а после сокращений: 3*g = 2*ω2*l (4). Из (4) получаем выражение: ω = √(3*g/(2*l)) (5); точка же стержня, в которую ударила пуля, приобрела линейную скорость Vс, равную: Vс = ω*(2/3)*l = √(2/3)*√(g
*l) (6). Для перехода от скорости Vс к скорости пули до удара Vп можно воспользоваться известными (см.3.1. Центральное упругое столкновение тел или здесь) формулами для скоростей после удара в случае центрального и абсолютно упругого столкновения двух однородных шаров с разными
массами, один из которых до столкновения покоился; а вращающийся вокруг оси стержень заменим "эквивалентным" (очень малым в диаметре) шаром с массой Mэкв, соблюдая условие, чтобы момент инерции этого шара Jэкв относительно той же оси: Jэкв = Mэкв*(2/3*l)2 (7), равнялся моменту инерции стержня J. Сопоставив (7) и (2), получаем: Mэкв = (3/4)*M (8). Теперь, на основании известных формул: Vп<
/sub> = Vс*(m + Mэкв)/(2*m) (9), или, с учётом (6) и (8): Vп = √(2/3)*√(g*l)*(m + (3/4)*M)/(2*m) = √(2/3)*√(9.81*1)*(0.005 + (3/4)*0.7)/(2*0.005) = 136 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 24.09.2008, 04:43
Момент инерции стержня равен J=M*L^2/3 = 0.233 кг*м^2 Пусть сразу после удара пули (массой m = 5 г), стержень приобретает угловую скорость w. При отклонении стержня его кинетическая энергия J*w^2/2 переходит в потенциальную, которую можно определить по углу отклонения. Действительно, высота подъёма центра тяжести равна (L/2) - (L/2)*cos(alpha) = L/4 (здесь L - длина стержня, и мы учли, что его центр тяжести находится посередине). Отсюда находим, что потенциальная
энергия равна M*g*L/4, где g - ускорение свободного падения. Приравнивая кинетическую энергию, приобретаемую стержнем сразу после удара, его максимальной потенциальной энергии, найдем угловую скорость: J*w^2/2 = M*g*L/4, w = sqrt(M*g*L/(2*J)) = sqrt (3*M*g*L/(2*M*L^2)) = sqrt (3*g/(2*L)) = 3.834 рад/с.
Пусть v1 - скорость пули до удара, v2 - после удара. Считаем, что скорость v2 также направлена горизонтально. Так как удар упругий, а стержень вращаетс
я вокруг оси, при ударе сохраняются энергия и момент импульса: m*v1^2/2 = J*w^2/2 + m*v2^2/2, m*v1*L1 = J*w + m*v2*L1, где L1 = (2/3)*L - расстояние от точки удара пули до оси (0.667 м). Отсюда находим: v1^2 - v2^2 = J*w^2/m, v1 - v2 = J*w/(m*L1). Деля первое уравнение на второе, получим: v1 + v2 = w*L1. Складывая два последних уравнения, находим скорость пули: v1 = (L1*w + J*w/(m*L1))/2 = (0.667*3.834 + (0.233*3.834)/(0.005*0.667))/2 = 135.2 м/с.
Ответ отправил: Lang21 (статус: Студент)
Ответ отправлен: 27.09.2008, 00:26
