Вопрос № 157536: Здравствуйте, уважаемые эксперты. Вот, бьюсь над двумя задачками по КСЕ. Подскажите, пожалуйста. Задачка первая: Шары массой 1 кг и 2 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждый. Найдите кинетическую энергию шаров после удара...
Вопрос № 157590: 1)Найти среднюю длину свободного пробега молекул гелия при давлении 100кПА и температуре 0(град цельсия) если динамическая вязкость гелия равно 13мкПа. 2)кислород
адиабатически сжимается от объема 7,5 литра до объема 1 литр. В конце сжатия уст...Вопрос № 157606: С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 с камень упал на землю на расстоянии S=40 м от основания вышки. Определить начальную v0 ( v нулевое) и конечную v скорости камня....Вопрос № 157617: 1)Найти среднюю длину свободного пробега молекул гелия при давлении 100кП
А и температуре 0(град цельсия) если динамическая вязкость гелия равно 13мкПа. 2)кислород адиабатически сжимается от объема 7,5 литра до объема 1 литр. В конце сжатия уст...Вопрос № 157621: Помогите решить задачи: 1)Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой т = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью υ = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скам...Вопрос
№ 157624: задача по молекулярной физике дана плотность гелия 2,16*10^ -4 кг/м ^3 и температура 690С .найти число молекул гелия в 1 см ^3 ,если интервал скорости в котором молекулы движатся от 2,39*10^3 м/с и 2,41*10^3 м/с....Вопрос № 157625: механика есть шарик массой 0,2 кг,он подвешен к нитке длинной 3м,при этом известно что он вращается,и радиус вращения на горизонтальной плоскости равен 1м.найти
количество оборотов в минуту и силу натяжения нитки....Вопрос № 157634: Помогите ,пожалуйста, решить задачу: В результате эффекта Комптона фотон с энергией ε_1=1,02 МэВ был рассеян на угол Θ=150 градусов. Определить энергию ε_2 рассеяного фотона....Вопрос № 157635: Помогите ,пожалуйста, решить задачу: Определить коэффициент ρ отражения поверхности, если при энергетической освещенности E_e=120
Вт/м^2 давление p света на нее оказалось равным 0,5 мкПа....
Вопрос № 157.536
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Вот, бьюсь над двумя задачками по КСЕ. Подскажите, пожалуйста. Задачка первая: Шары массой 1 кг и 2 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждый. Найдите кинетическую энергию шаров после удара (удар центральный и абсолютно упругий). Энергию до столкновения я нашла 2 и 4 Н соответственно, а вот после удара никак не могу придумать как найти. Задачка вторая: Двум водяным каплям радиусом 0,3 мм сообщили одинаковые по величине и знаку электрические
заряды. Определить величины зарядов, если сила электростатического взаимодействия уравновешивается силой гравитационного взаимодействия Здесь вообще даже не знаю в каком направлении думать. ((( Помогите пожалуйста, заранее вам благодарна.
Отправлен: 13.01.2009, 10:24
Вопрос задала: Kins928 (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Jacky
Здравствуйте, Kins928!
Кинетическая энергия - это E = m v^2 / 2. Соответственно, для того, чтобы найти энергию шара после удара, надо знать скорость шара после удара. Скорость после удара можно узнать, решая систему двух уравнений. Первое уравнение - закон сохранения энергии (сумма кинетических энергий шаров до удара = сумме кинетических энергий шаров после удара). Второе уранение - закон сохранения импульса (сумма импульсов до удара = сумме импульсов после удара). Импульс p=mv. При написании второго
уравнения учтите, что шары до удара движутся навстречу друг другу, т.е. v1=-v2.
Вторая задача решается решается приравниванием силы гравитационного притяжения между каплями F = G m m / r^2 и силы Кулона между зарядами. По условию задачи сила гравитационного притяжения между каплями равна силе кулоновского отталкивания. Масса капли m легко находится как объем шара радиусом 0.3мм, умноженный на плотность воды (1000 кг на кубический метр, или 1г на кубический миллиметр
).
Ответ отправил: Jacky (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 13.01.2009, 12:00
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 241050 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Kins928! Решение: Задачка вторая. Двум водяным каплям радиусом 0,3 мм сообщили одинаковые по величине и знаку электрические заряды. Определить величины зарядов, если сила электростатического взаимодействия уравновешивается силой гравитационного взаимодействия. Дано: R=0,3мм = 0,3*10-3м; q = q = q; FКул = FН. ρ = 1000 кг/м3. Сила электростатического взаимодействия (сила Кулона) определяется по формуле: FКул = k0*q1*q2/r2. Сила гравитационного взаимодействия (сила Ньютона)
определяется по формуле: FH = γ*m1*m2/r2, где γ = 6,67*10^–11 H*(м^2)/(кг^2) –гравитационная постоянная. По условию задачи они равны: FКул = FH. Тогда можно записать: k0*q1*q2/r2 = γ*m1*m2/r2. k0*q1*q2 = γ*m1*m2. k0*q2 = γ*m2. q2 = m2*(γ/k0). q = m*√(γ/k0). (1) Очевидно, что массы капель равны, так как у них одинаковы радиусы и состав капель – вода. Определим массу капель как m = ρ*V = 1000 кг/м3 *(
4/3)*π*R3 = 113*10^–9 кг. Теперь определим заряд капель по формуле (1): q =113*10^–9 кг*(√(6,67*10^–11Н*м2/кг2)/(9*10^9 Н*м2/Кл2))=113*10^–9кг*0,86*10Кл/кг= = 9,72*10^–18 Кл = 9,72ЭКл. Ответ: Величины зарядов составляют 9,72 ЭКл (эксакулон).
#thank 241120 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 157.590
1)Найти среднюю длину свободного пробега молекул гелия при давлении 100кПА и температуре 0(град цельсия) если динамическая вязкость гелия равно 13мкПа.
2)кислород адиабатически сжимается от объема 7,5 литра до объема 1 литр. В конце сжатия устанавливается давление 1,6 МПа. Под Каким давлением находился газ до сжатия?
3) некоторый газ при температуре 10(град цельсия) и давление 200 кПА имеет плотность 0,34кг/м(кубических) Найти молярную массу газа. Что это за газ?
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Журавлев Ник Алекс! Решение: 3) Дано: T = 283K; p = 200 кПа = 2*10^5 Па; ρ = 0,34 кг/м^3; μ =? Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева: p*V = (m/μ)*R*T. Разрешим его относительно молярной массы: μ = (m*R*T/(р*V). (1) Так как m/V = ρ, то уравнение (1) перепишем в виде: μ = (ρ*R*T/(р). Подставив числовые значения задачи, вычислим молярную массу: μ = (0,34 кг/м3*283 К*8,31 Дж/(моль*К))/(2*10^5 Па) = 4*10^-3 кг/моль. Такую молярную
массу имеет газ гелий. Ответ: Молярная масса газа равна 4*10^-3 кг/моль. Газ – гелий.
#thank 241111 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 157.606
С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 с камень упал на землю на расстоянии S=40 м от основания вышки. Определить начальную v0 ( v нулевое) и конечную v скорости камня.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Юрков Алексей Георгиевич! Решение: Точку бросания камня примем за начало координат О, ось ОY проведем вертикально вниз, ось OX – горизонтально. В этой системе координат движение камня можно представить как результат сложения двух прямолинейных движений: равномерного движения со скоростью vX (со стрелкой) = vy(со стрелкой) в горизонтальном направлении и равноускоренного движения с ускорением g(со стрелкой) в вертикальном направлении. Выпишем начальные условия: x0=0, y0=0, v0X = v0Y
= 0. Значения проекций ускорений на оси координат равны: aX=0, aY = g. Тогда уравнения, опреде-ляющие зависимость координат x, y и проекций скоростей vX и vY от времени, запишутся так: x =v0*t, y = g*t2/2. (1) vx=v0, vy = g*t. (2) В момент падения на землю x =S. t =t1=2c/ На основании уравнений (1) получим: S = v0*t1, откуда найдем начальную скорость v0 = S/t1 = 40м/2с = 20 м. Используя уравнения (2), можно найти модуль скорости в любой момент
времени t: v = √((vx2) + (vy)2) = √(v0 2) + (g2*t2). Модуль конечной скорости камня: v1= √(√(v0 2) +(g2*t12)) = √((202 + 9,82*22)) ≈ 28 м/с. Ответ: Начальная скорость равна 20м/с, конечная – около 28 м/с.
#thank 241133 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 157.617
1)Найти среднюю длину свободного пробега молекул гелия при давлении 100кПА и температуре 0(град цельсия) если динамическая вязкость гелия равно 13мкПа.
2)кислород адиабатически сжимается от объема 7,5 литра до объема 1 литр. В конце сжатия устанавливается давление 1,6 МПа. Под Каким давлением находился газ до сжатия?
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Журавлев Ник Алекс! Решение: 1) Дано: Гелий; р = 100кПа = 105 Па; Т = 273К; η = 13 мкПа *сек ???? Согласно элементарной кинетической теории газов динамическая вязкость η определяется по формуле: η = uсредн*ρ*<l>/3 , (1) где ρ – плотность, uсредн – средняя скорость теплового движения молекул. <l> – средняя длина свободного пробега молекул. Формула для определения uсредн: uсредн = √((8*R*T)/(π*μ)), где R = 8,31 Дж/(моль*K)
– универсальная газовая постоянная, T - аб-солютная температура, μ – молярная масса гелия, равная 4*10^–3кг/моль. Рассчитаем среднюю скорость теплового движения молекул: uсредн =√((8*8,31*273)/(3,14*4*10–3)) = 1200 м/с Плотность гелия найдем из уравнения Клапейрона-Менделеева: ρ = (р*μ)/(R*T) = (105 Па*4*10^–3кг/моль)/(8,31Дж/((моль*К)*273К)=0,176 кг/м3. Тогда окончательно из (1): <l>=3*η /(uсредн*ρ) = (3*13*10
^–3Па*с)/(1200м/с*0,176кг/м3) = 1,85*10^–4 м. Ответ: Длина свободного пробега молекул гелия равна 0,185 мкм.
#thank 241141 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 157.621
Помогите решить задачи: 1)Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой т = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью υ = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью w начнет вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кгּм2? 2)На какой высоте h от поверхности Земли ускорение свободного падения вдвое меньше его значения
на поверхности. 3)По горизонтальным рельсам движется вагон. Сила трения составляет 40% от веса вогона. К поталку вагона на ните подвешен шарик массой 30г. Определить силу нятяжения нити и угол отклонения нити от вертикали.
Отправлен: 13.01.2009, 23:10
Вопрос задал: Ranfun (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Ranfun! Решение: 2) Согласно 2-го закона Ньютона для свободно падающего тела F = m*g, где m – масса тела, и закона всемирного тяготения F = γ*(m*MЗ)/(RЗ + h)2 получим выражение для ускорения силы тяжести: g = (γ*MЗ)/(RЗ + h)2. (1) В этом выражении MЗ и RЗ – соответственно масса Земли и радиус Земли. Ускорение свободного падения на поверхности Земли g0 = (γ*MЗ)/(RЗ2). (2) Ускорение свободного падения на высоте h от поверхности Земли gh = (γ*MЗ)/(RЗ + h)2. (3) Разделим
(2) на (3): g0/gh =(RЗ + h)2/ RЗ2 По условию задачи g0/gh = 2. Отсюда имеем: 2 = 1 + 2*h/ RЗ + h2/ RЗ2 -1 + 2*h/ RЗ + h2/ RЗ2 =0 Обозначим х = h/ RЗ. Получим квадратное уравнение: x2 + 2*x –1 = 0. Решение, которого дает x1,2 = –1 ±√(1 +1) = –1±√2 Выберем положительный корень x1 = –1+√2 = 0,414. h/ RЗ = 0,414. h = 0,414*6,37*103 км = 2637 км. Ответ: На высоте 2637 км.
#thank 241137 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Ranfun! 3)По горизонтальным рельсам движется вагон. Сила трения составляет 40% от веса вогона. К поталку вагона на ните подвешен шарик массой 30г. Определить силу нятяжения нити и угол отклонения нити от вертикали. _________________________ Не совсем ясно сформулировано, но очень похоже, что речь идет о торможении вагона, тогда так:
На груз действует сила земного тяготения (по вертикали, вниз) и сила вызванная замедлением вагона (направлена по горизонтали, навстречу скорости). сила
торможения равна Ft= 0.4*P
угол 'f' между вертикалью и нитью, направление отклонения - вперед по ходу замедляемого торможением движения f= arctan(Ft / P)= arctan(0.4)= 0.38 рад= 22 градуса
Натяжение нити Т= sqrt(P^2+Ft^2)= 0.030*9.8*sqrt(1+0.4^2)= 0,317 Н
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 14.01.2009, 01:51
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 241138 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 157.624
задача по молекулярной физике дана плотность гелия 2,16*10^ -4 кг/м ^3 и температура 690С .найти число молекул гелия в 1 см ^3 ,если интервал скорости в котором молекулы движатся от 2,39*10^3 м/с и 2,41*10^3 м/с.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Сидоров Иван Олександрович! Решение: Дано: Гелий; ρ=2,16*10^–4кг/м^3; V =1см3 = 10^–6м3 t=690ºC; T = 963K; v1=2,39*10^3 м/с; V = 1см^3 = 10^–6м3; v2 = 2,41*10^3м/с; R =8,31Дж/(моль*К); μГелия = 4*10^–3кг/моль; Данная задача из раздела "Статистическая физика". Опишу алгоритм решения данной задачи. -- Записать формулу для распределения молекул по скоростям: ΔN/N = (4/√π)*exp (–u^2)* Δu, где u =v/vb – относительная скорость; v
–данная скорость (по условию v1=2,39*10^3 м/с); vb – наиболее вероятная скорость молекул, определяемая во формуле vb = √((2*R*T)/μ); N – общее число молекул; ΔN – число молекул, относительные скорости которых лежат в интер-вале от u до u + Δu. -- Рассчитать vb = 2000м/с. -- Рассчитать u1 = 2,39*10^3/2000 = 1,195. -- Рассчитать u2 = 2,41*10^3/2000 = 1,205. -- Рассчитать величину интервала относительных скоростей Δu = u2 – u1 =
1,205–1,195=0,01. -- Рассчитать u^2 =1,428. -- Рассчитать величину exp (–u^2) =0,24. -- По таблице 10 (см. старый задачник Волькенштейн, в новом № таблицы будет другой), в которой даны значения (ΔN/(N*Δu) для различных u. -- Предположим, Вы нашли, что ΔN/(N*Δu) = В. Тогда ΔN/N = В* Δu = 0,01*В. -- Общее число молекул определим по формуле: N = NA*m/μ, где NA – число Авогадро, равное 6,02*10^23 (1/моль); m – масса гелия, определяемая как
m = ρ*V = (2,16*10^–4кг/м^3)*10^–6м^3 = 2,16*10^–10кг. -- Рассчитаем N = (6,02*10^23)*2,16*10^–10/(4*10^–3) = 2,16*10^16 молекул. -- Рассчитаем часть молекул, движущихся со скоростями в интервале от 2,39*10^3м/с и 2,41*10^3 м/с , ΔN = N*B% =(2,16*10^14*В) молекул. Подставите значение В, которое возьмете из таблиц задачника Волькенштейн и получите Ответ: (2,16*10^14*В) молекул. Желаю удачи!
#thank 241384 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 157.625
механика есть шарик массой 0,2 кг,он подвешен к нитке длинной 3м,при этом известно что он вращается,и радиус вращения на горизонтальной плоскости равен 1м.найти количество оборотов в минуту и силу натяжения нитки.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Сидоров Иван Олександрович! Обозначим длину нитки через l, а радиус вращения на горизонтальной плоскости через r. Мысленно построим треугольник с горизонтальным катетом r = 1 м и гипотенузой l = 3 м. Тогда длина вертикального катета h = √(l2 - r2) = √(32 - 12) = √(8). Вектор силы натяжения нитки является геометрической суммой вертикального вектора силы тяжести Fт = m*g (1), где m = 0.2 кг - масса шарика, а g - ускорение
свободного падения, и горизонтального вектора центробежной силы Fц = m*ω2*r (2), где ω = π*n/30 (3) - угловая скорость вращения шарика, а n - искомое количество оборотов в минуту; этот вектор направлен вдоль нитки, поэтому сила натяжения нитки Fн, на основании подобия треугольников: Fн = m*g*(l/h) = m*g*(3/√(8)); Fц = m*g*(r/h) = m*g*(1/√(8)); из (2): ω = (√(Fц/r))/m =
√(g/h) (4), а из (3): n = (30/π)*√(g/h) (5). В числах, принимая g = 9.8 м/с²: Fн ≈ 2.1 Н; n ≈ 18 об/мин.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 14.01.2009, 09:26
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 241149 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Сидоров Иван Олександрович! Решение: Дано: m = 0,2кг; l = 3м; Rвращ= 1м; На шарик действует сила тяжести m*g(со стрелкой) и натяжение нити Т(со стрелкой). Уравнение движения: Fц (со стрелкой) = m*g(со стрелкой) + Т(со стрелкой). Здесь Fц = m* ω^2*Rвращ – центростремительная сила. В проекциях на горизонтальное (ось Х) и вертикальное (ось У) направления: Т*sin φ = m*ω^2*Rвращ; (1) Т*cos φ = m*g. (2) В этих уравнениях φ – угол отклонения
нитки от вертикали. Разделив (1) на (2) и учитывая, что угловая скорость ω = 2*π*n и Rвращ = h*tg φ, получим выра-жение для числа оборотов: n = (1/2*π)*√(g/h). Найдем h = √(l2 – Rвращ2) = √(9 – 1) = 2,83 м. Число оборотов: n = (1/6,28)*√(9,8м/с2)/2,83 м) = Ошибка в арифметике! Забыли извлечь корень.0,55 0.296об/с ≈ 33 18об/мин. Силу натяжения Т найдем из уравнения (2): Т = (m*g)/cos φ = (m*g)/(h/l) = (m*g*l)/h = 0,2кг*9,8 м/с2*3м/1мОшибка! h = 2,83 м = 5,88 2.08 Н. Ответ: Шарик совершает 33 об/мин. Сила натяжения нитки около 6 Н.
Редактирование Арифметич. ошибка и небрежность в подстановке
--------
∙ Отредактировал: SFResid, Профессор
∙ Дата редактирования: 17.01.2009, 07:52 (время московское)
#thank 241165 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 157.635
Помогите ,пожалуйста, решить задачу: Определить коэффициент ρ отражения поверхности, если при энергетической освещенности E_e=120 Вт/м^2 давление p света на нее оказалось равным 0,5 мкПа.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Решение: Дано: р = 0,5мкПа = 0,5*10^–6 Па; энергетическая освещенность = 120 Вт/м^2. Давление света p на какую-либо поверхность определяется формулой: р = Q*(1+R)/с, где Q – энергетическая освещенность, R – коэффициент отражения, с – скорость света. Откуда R = (р*с)/Q – 1. (1) Подставив в (1) числовые значения задачи вычислим коэффициент отражения: R = ((0,5*10^–6 Па*3*10^8 м/с)/(120 Вт/м^2)) – 1 = 0,25. Ответ: Коэффициент отражения равен
0,25.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.
