Вопрос № 147067: Здравствуйте уважаемые эксперты Определить количество электронов которые создают заряд пылинки массой 5*10^-9 если она находится в состоянии равновесия в электрическом поле которое создано двумя заряженными пластинами и разница потенциалов межд...Вопрос № 147097: Помогите, пожалуйста, решить задачу! "Снаряд" пружинного пистолета при выстреле вертикально вверх поднимается на высоту Н =1 м. Как далеко упадёт
"снаряд", если пистолет установить горизонтально на высоте h =2 м...Вопрос № 147101: Помогите пожалуйста с задачами: 1.По прямому медному проводу длиной 1 км и сечением 1 мм^2 течет ток силой 4,5 А. Считая, на каждый атом меди приходится один свободный электрон, найдите время, за которое электрон переместится от одного конца прово...Вопрос № 147107: Помогите, пожалуйста,
решить задачу! "Снаряд" пружинного пистолета при выстреле вертикально вверх поднимается на высоту Н =1 м. Как далеко упадёт "снаряд", если пистолет установить горизонтально на высоте h =2 м...Вопрос № 147119: Уважаемые эксперты помогите решить задачу. Стержень длиной 0,6 м и массой 0,1 кг может вращаться без трения вокруг горизонтальной оси, проходящей через его конец. К нижнему концу стержня прикреплен шар массой 0,2 кг радиусом 0,1 м. Стержень
отклон...
Вопрос № 147.067
Здравствуйте уважаемые эксперты Определить количество электронов которые создают заряд пылинки массой 5*10^-9 если она находится в состоянии равновесия в электрическом поле которое создано двумя заряженными пластинами и разница потенциалов между пластинами 3000 Вт а r=2 см
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Бабич Илья Александрович! Напряжённость электрического поля между пластинами H = U/r (1), где U - разность потенциалов между пластинами. Вверх пылинка притягивается с силой Fэл = H*n*e (2), где n - искомое количество электронов, e = 1.602*10-19 Кл - заряд электрона. Вниз, ессно, пылинку тянет её вес G = m*g (3), где m - масса пылинки, g - ускорение свободного падения. Приравняв (2) и (3) с учётом (1), получаем: n = (m*g*r)/(U*e) = (5*10-9*9.8*0.02)/(3000*1.602*10-19)
= 2*106. Примечание: такое большое число объясняется, вероятно, тем, что заданная в условии масса пылинки (если она выражена в килограммах) очень велика. Такую массу может иметь пылинка размером порядка 0.1 мм. Если же на самом деле масса пылинки выражена в миллиграммах (о чём в условии забыли указать, и что соответствует размеру порядка микрона), то получится n = 2.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 17.10.2008, 12:10 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 147.097
Помогите, пожалуйста, решить задачу!
"Снаряд" пружинного пистолета при выстреле вертикально вверх поднимается на высоту Н =1 м. Как далеко упадёт "снаряд", если пистолет установить горизонтально на высоте h =2 м
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Кочеткова Анастасия! Обозначим: V - скорость вылета "снаряда" из пружинного пистолета (приближённо принимаем, что она одна и та же как при выстреле вертикально вверх, так и при выстреле в горизонтальном направлении - поскольку для точного вычисления разницы надо знать длину пути "снаряда" внутри пистолета, а в условии эта длина не указана), t - время полёта "снаряда" после выстрела в горизонтальном направлении. При выстреле вертикально вверх предельная высота, достигаемая
"снарядом" Н = V2/(2*g) (1), где g - ускорение свободного падения. Полёт при выстреле в горизонтальном направлении - это сумма 2-х независимых движений: вниз под действием веса, с ускорением g и горизонтально с постоянной, полученной в момент выстрела скоростью V (поскольку вес в горизонтальном направлении не действует, а сопротивление воздуха не учитываем, да оно и ничтожно при такой малой скорости); связь между временем падения вниз и прой
денной за это время высотой h = g*t2/2 (2). Из (1) определяем V = √(2*g*H) (3), а из (2) t = √(2*h/g) (4). Пройденное по горизонтали расстояние равно: L = V*t ; подставив значения из (3) и (4), получаем: L = 2*√(H*h) = 2*√(1*2) = 2.83 м.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 17.10.2008, 06:00 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо, конечно, но только поздно, я уже её решила!)))
Вопрос № 147.101
Помогите пожалуйста с задачами: 1.По прямому медному проводу длиной 1 км и сечением 1 мм^2 течет ток силой 4,5 А. Считая, на каждый атом меди приходится один свободный электрон, найдите время, за которое электрон переместится от одного конца провода до другого. 2.Электрон находится в однородном электрическом поле напряженностью 22 кВ/м. Какой путь пройдет электрон за время 1 нс, если его начальная скорость была равна нулю. Заранее большое спс.)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Червяков Даниил Михайлович! 1. Количество атомов меди, а, сл-но, и количество свободных электронов Ne, приходящееся на один метр длины провода сечением S, равно: Ne = S*γ*NА/Mам (1), где γ = 8900 кг/м³ - плотность меди, NА = 6.022*1023 моль-1 - постоянная Авогадро, Mам = 64 а.е.м. - атомная масса меди. Суммарный заряд всех приходящихся на один метр длины провода свободных электронов Qс
= Ne*e (2), где e = 1.602*10-19 Кл - заряд электрона. Средняя скорость перемещения свободного электрона vср = I/Qс (3), где I - сила тока. Искомое время t = L/vср (4), где L = 1000 м - полная длина провода. Из (3): t = L*Qс/I (5); далее подставляем (2): t = L*Ne*e/I (6), а после подстановки (1): t = L*S*γ*NА*e/(I*Mам) (7); в числах: t = 1000*1*10-6*8900
*6.022*1023*1.602*10-19/(4.5*64) = 2981 с. 2. В данном случае имеет смысл вначале определить конкретное числовое значение скорости электрона, дабы установить, нужна ли релятивистская поправка. Ускорение a электрона в однородном электрическом поле напряжённостью H (без релятивистской поправки) постоянно и равно: a = H*(e/m) (1), где (e/m) = 1.7588*1011 Кл/кг - "удельный заряд покоя"; соответственно приобретённая за время t конечная скорость v = a*t = H*(e/m)*t (2);
подставляем числа: v = 22*103*1.7588*1011*1*10-9 = 3.869*106 м/с = 3869 км/с, что составляет 1/78 от скорости света; т.о. релятивистская поправка не нужна. Средняя скорость за время t равна половине конечной скорости, а пройденный путь s = v*t/2 = 3.869*106*1*10-9/2 = 1.93*10-3 м = 1.93 мм.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 17.10.2008, 10:23
Вопрос № 147.107
Помогите, пожалуйста, решить задачу!
"Снаряд" пружинного пистолета при выстреле вертикально вверх поднимается на высоту Н =1 м. Как далеко упадёт "снаряд", если пистолет установить горизонтально на высоте h =2 м
Отвечает: Tribak
Здравствуйте, Кочеткова Анастасия! в момент вылета пистолет обладал кинетической энергией E=m*v^2 /2 m-масса снаряда v-его скорость когда снаряд поднялся на максимальную высоту, то вся его кинетическая энергия перешла в потенциальную W=mgH g-ускорение свободного падения тогда прировняем: W=E mgh=mv^2 /2 gh=v^2 /2 v=sqrt(2gh) sqrt-корень квадратный из того что указано в скобках теперь установим пистолет вертикгоризонтально, на выходе
снаряд будет иметь такую же скорость(если пренебречь трением и временем движения в дуле пистолета) тогда установим, сколько снаряд будет лететь, а лететь он будет пока не упадет, а точнее скорость снаряда имеет вертикальную составляющую, которая будет сближать его с землей, и горизонтальную, которая будет отвечать за расстояние, пройденное им в горизонтальном направлении, то есть искомое наше расстояние. На горизонтальную составляющую не действуют никакие силы(только со
противление воздуха, но в данной задаче этим пренебрегают), а вертикальную действует сила притяжения, и скорость в этом направлении постоянно меняется, по закону V=V0+g*t V-скорость точки в момент времени t но так как вначале вертикальная составляющая скорости была равна нулю(мы стреляли горизонтально), то V0=0 тогда закон падения можно записать так: h=g*t^2/ 2 t=sqrt(2h/g) как уже сказали горизонтальная составляющая не меняется и она отвечает за длину полета, и ее скорость та, с которой она
вылетела из дула v=sqrt(2gh) тогда S-длина полета равна S=V*t=sqrt(2*g*H)*sqrt(2h/g)=sqrt(4*h*H)=2*sqrt(H*h)=2*sqrt(2)=2.828м Удачи!
Ответ отправил: Tribak (статус: Студент)
Ответ отправлен: 13.10.2008, 23:24 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: большое спасибо!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Вопрос № 147.119
Уважаемые эксперты помогите решить задачу. Стержень длиной 0,6 м и массой 0,1 кг может вращаться без трения вокруг горизонтальной оси, проходящей через его конец. К нижнему концу стержня прикреплен шар массой 0,2 кг радиусом 0,1 м. Стержень отклонили на угол 90 от вертикали и отпустили. Определить максимальную угловую скорость стержня.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Тероев Александр Владимирович! Поскольку вся описанная "конструкция" вращается вокруг оси как одно целое, и, сл-но, все её части имеют одну и ту же угловую скорость, можно представить это как "физический маятник" (см.здесь, здесь и здесь). Можно доказать, что угловая скорость ω физического маятника в любой момент времени равна угловой скорости " математического" маятника соответствующей "приведённой длины" lпр (см. там же). Т.к. условно вся масса m мат. маятн
ика сосредоточена на конце "приведённой длины", на основе закона сохранения энергии: m*V2/2 = m*g*lпр (1), где g - ускорение свободного падения, V - максимальная линейная скорость конца мат. маятника после отклонения на 90° от вертикали; или, заменив: V = ω*lпр (2), после сокращений: ω = √(2*g/lпр) (3). Приведённая длина физического маятника вычисляется
как отношение его суммарного момента инерции относительно точки подвеса к суммарному "статическому" моменту относительно точки подвеса. Для стержня момент инерции относительно его конца (см. здесь Jст = mст*lст2/3 = 0.1*0.62/3 = 0.012 кг*м²; к нему прибавляется момент инерции шара Jш, находящегося от точки подвеса на расстоянии lш = lст + rш (4); согласно теореме Штейнера, Jш = mш*lш2 + Jшц (5), где Jшц - "центральный" момент инерции шара относительно его собственного центра массы, равный:
Jшц = 0.4*mш*rш2 (6); после подстановки в (5): Jш = mш*((lст + rш)2 + 0.4*rш2) = 0.2*((0.6 + 0.1)2 + 0.4*0.12) = 0.0988 кг*м². Суммарный момент инерции тела Jс = Jст + Jш = 0.012 + 0.0988 = 0.1102 кг*м². ВЫчисляем суммарный статический момент относитель
но точки подвеса: Mс = mст*lст/2 + mш*(lст + rш) = 0.1*0.6/2 + 0.2*(0.6 + 0.1) = 0.17 кг*м. Приведённая длина физического маятника: lпр = Jс/Mс = 0.1102/0.17 = 0.648 м; подставляем в (3): ω = √(2*g/lпр) = √(2*9.81/0.648) = 5.5 рад/сек.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 18.10.2008, 04:10