Вопрос № 158760: Здравствуйте. Помогите пожалуйста заочнику, задачки не сложные но их много. Просто в этих темах ещё в школе я был ноль. 1. В сосуде, имеющем форму шара радиуса 0,1 м, находится 5,6 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его ст...
Вопрос № 158844: 1. Два шара, одинакового радиуса R = 5 см закреплены на концах невесомого стержня. Расстояние между шарами r = 0,5 м. Масса каждого шара m = 1 кг. Найти: a) момент
инерции J системы относительно оси, проходящей через середину стержня перпендикуля...Вопрос № 158860: помогите пожалуйста решить задачку, только я вообще ничего не понимаю, ни с "дано", ни с "чертежем"... просто надо оформить ее правильно.. и нарисовать что-то... задача: Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q =0,2 мк...Вопрос № 158867: Здравствуйте, ув
ажаемые эксперты! Ломаю голову над задачей: Вычислить скорость, полную и кинетическую энергию протона в тот момент, когда его масса равна массе покоя α-частицы. Я думаю, что может можно принять скорость прот...Вопрос № 158869: в физике ничего не понимаю, надо решить для контрольной, пришлите пожалуйста на майл dodoko15@mail.ru (в ворде, что ли) подробный ответ и чертеж (если нужен), скажу спасибо смской или как сами скажете... задача: Электрическое
поле создано ...
Вопрос № 158.760
Здравствуйте. Помогите пожалуйста заочнику, задачки не сложные но их много. Просто в этих темах ещё в школе я был ноль.
1. В сосуде, имеющем форму шара радиуса 0,1 м, находится 5,6 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 5·105 Па?
2. При изотермическом расширении 200 г азота при температуре 7° С его объем увеличился в два раза. Определить совершенную при этом работу, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, полученное газом.
3.
На расстоянии 6 см друг от друга находятся два точечных заряда +0,8 мкКл и – 0,4 мкКл. Найти напряженность и потенциал поля в точке, отстоящей от положительного заряда на расстоянии 5 см и от отрицательного заряда на расстоянии 4 см.
4. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой 40 А. Длина стороны треугольника равна 30 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.
5. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов 645 В
, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В = 1,5 мТл) и электрическое (Е = 200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.
6. Проволочное кольцо радиусом 10 см лежит на столе. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50 мкТл.
7. Соленоид, площадь сечения которого равна
5 см2, содержит 1200 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при токе силой 2 А равна 0,01 Тл. Определить индуктивность L соленоида.
8. На щель шириной 0,3 мм падает нормально параллельный пучок монохро-матического света с длиной волны 0,45 мкм. Найти ширину центрального дифракционного максимума на экране, удаленном от щели на 1 м.
9. Пластинку кварца толщиной 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации
монохроматического света повернулась на угол 530. Какой наименьшей толщины следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?
10. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра ( 780 нм) на фиолетовую ( 390 нм)?
11. Определить давление солнечных лучей нормально падающих на зеркальную поверхность. Интенсивность солнечного излучения принять равной 1,37 кВт/м2.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Петров Дмитрий Александрович! Решение: 1. Дано: Rшара = 0,1м; m=5,6г =5,6*10^-3кг; р = 5*10^5 Па; μ = 28*10^-3кг/моль; R = 8,31Дж/(моль*К); Вычислим объем сосуда: V= (4/3)*pi*R^3 = (4/3)*pi*10^-3 м^3. Из уравнения Клапейрона – Менделеева найдем: Т=(p*V*μ)/(m*R)= = (5*10^5 Па*(4/3)*pi*10^-3 м^3*28*10^-3кг/моль)/(5,6*10^-3кг*8,31Дж/(моль*К)). Т = 1260К 2. Дано: m = 200г = 0,2кг; Т= 280К; 28*10^-3кг/моль; R =8,31Дж/(моль*К); V2/V1=2. Работа при изотермическом
расширении газа определятся по формуле: A = (m*R*T/μ)*ln (V2/V1). Произведем расчет: А = 0,2кг*8,31Дж/(моль*К)*280K*ln2/(28*10^-3кг/моль) = 11,52 кДж. Найдем конечную температуру Т2: Изменение внутренней энергии определяется выражением: ΔU = (m/μ)*(i/2)*R*T, где i – число степеней свободы. Для двухатомного газа i = 5. Вычислим ΔU = (0,2кг/(28*10^-3кг*моль^-1))*(5/2)*8,31Дж/(моль*К)*280К = 41,55 кДж. Согласно 1-му закону те
рмодинамики определим Q = ΔU + A = 41,55кДж +11,52кДж = 53,1кДж. Ответ: Работа равна 11,52 кДж. Изменение внутренней энергии составляет 41,55 кДж. Количество теплоты, полученное газом 53,1кДж.
#thank 242313 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 158.844
1. Два шара, одинакового радиуса R = 5 см закреплены на концах невесомого стержня. Расстояние между шарами r = 0,5 м. Масса каждого шара m = 1 кг. Найти: a) момент инерции J системы относительно оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно к нему; б) момент инерции J системы относительно той же оси, считая шары материальными точками, массы которых сосредоточены в их центрах.
2. Маховое колесо, момент инерции которого J = 245 кг-м2, вращается с частотой v = 20 об/c. Через время t = 1 мин
после того, как на колесо перестал действовать момент сил M, оно остановилось. Найти момент сил трения Mтр и число оборотов N, которое сделало колесо до полной остановки после прекращения действия сил. Колесо считать однородным диском.
3. Блок массой 1 кг укреплен на конце стола. Гири 1 и 2 равной массы m1=m2=1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Коэффициент трения гири 1 о стол равен ɳ = 0,1. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренеб
речь. Найти: 1) ускорение a, с которым движутся гири, 2) натяжение Т1 и Т2 нитей.
4. Три шарика массой m = 10 г каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной a = 20 см и скреплены между собой. Определить момент инерции J системы относительно оси перпендикулярной плоскости треугольника и проходящей через центр описанной окружности. Массой стержней, скрепляющих шарики, пренебречь.
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Алексей Константинович Полев! _____________________________________________ 1. Два шара, одинакового радиуса R = 5 см закреплены на концах невесомого стержня. Расстояние между шарами r = 0,5 м. Масса каждого шара m = 1 кг. Найти: a) момент инерции J системы относительно оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно к нему; б) момент инерции J системы относительно той же оси, считая шары материальными точками, массы которых сосредоточены в их центрах.
момент инерции шара относительно
его центра J(0)= (2/5)*m*R^2
момент инерции шара относительно оси отстоящей на 'r' от его центра J(r)= J(0)+ m*r^2
J= (2/5)*2*m*R^2+2*m*r^2= 2*m*((2/5)*R^2+ r^2) __________ Считая шары шарами J= 2*1*((2/5)*0.05^2+0.5^2)= 0.502 кг*м^2 __________ Считая шары точками J'= M*R^2= 2*m*R^2= 2*1*0.5^2= 0.500 кг*м^2 ________________________________________ 2. Маховое колесо, момент инерции которого J = 245 кг*м2, вр
ащается с частотой v = 20 об/c. Через время t = 1 мин после того, как на колесо перестал действовать момент сил M, оно остановилось. Найти момент сил трения Mтр и число оборотов N, которое сделало колесо до полной остановки после прекращения действия сил. Колесо считать однородным диском.
(Я обозначу частоту вращения буквой 'f'.)
Угловая скорость w= 2*pi*f где f= 20 (об/сек), частота вращения w= 2*pi*20= 125,7 (рад/сек)
Момент сил трения Mtr= J*aw= 245*(-1/3)= -81,67 (Н*м)
Так как колесо замедлялось равномерно, то средняя частота вращения fs= (f1+f2)/2= (20+0)/2= 10 (об/сек) Число оборотов N= fs*t= 10*60= 600 (оборотов) ______________ Как использовать знание того, что колесо есть однородный диск, я не знаю.
__________________________________________ 3. Блок массой m3= 1 кг укреплен на конце стола. Гири 1 и 2 равной
массы m1=m2=1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Коэффициент трения гири 1 о стол равен mu1 = 0,1. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренебречь. Найти: 1) ускорение a, с которым движутся гири, 2) натяжение Т1 и Т2 нитей. ___________
Если гири движутся с ускорением 'a', то блок разгоняется с угловым ускорением aw= a/R (рад/сек^2)
Если блок является диском, то его момент инерции J= (1/2)*m*R^2
Момент необходимый
для того, чтобы блок разгонялся с угловым ускорение 'aw' M= J*aw= (1/2)*m*R^2*(a/R)= (1/2)*m*a*R
Момент можно также определить M= F*R где F= сила приложенная по касательной к диску (тангенциально), эта сила будет вызывать натяжение нити раскручивающей диск R= радиус диска
Сила необходимая для раскручивания диска F3= (1/2)*m3*a
Сила необходимая для разгона гири 1 Fa1= m1*a
Сила от трения гири 1 Fr1= m1*mu1*g <
br>Сила с которой гиря 2 натягивает нить F2= m2*(g-a)= m2*g- m2*a
Также F2= F3+Fa1+Fr1
m2*g-m2*a= (1/2)*m3*a+ m1*a+ m1*mu1*g a= g*(m2- m1*mu1) / ((1/2)*m3+ m1+ m2), выражение в числителе должно быть больше нуля, чтобы гири смогли двигаться
a= 9.8*(1- 0.1*1)/((1/2)*1+ 1+ 1)= 3,53 (м/сек^2)
Сила натяжения нити гири 1 T1= Fa1+ Fr1 T1= m1*a+ m1*mu1*g= 1*3.53+ 1*0.1*9.8= 4,51 (Н)
Сила натяжения нити гири 2 T2= m2*(g-a)= 1*(9.8-3.53)= 6.27 (Н) ________________________________________
4.
Три шарика массой m = 10 г каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной a = 20 см и скреплены между собой. Определить момент инерции J системы относительно оси перпендикулярной плоскости треугольника и проходящей через центр описанной окружности. Массой стержней, скрепляющих шарики, пренебречь. ________ Так как размер шариков не дан, то наверное предполагается, что их можно заменить точками. <
br>Расстояние каждого шарика от оси вращения R= a/sqrt(3)= 0.2/sqrt(3) (м)
Момент инерции одного шара J1= m*R^2
Момент инерции для всех шаров J= 3*J1= 3*m*R^2 J= 3*0.01*(0.2/sqrt(3))^2= 4,00E-4 (кг*м^2) ____________________
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 27.01.2009, 10:06
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 242265 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Большое спасибо! Всё очень просто и понятно))
Вопрос № 158.860
помогите пожалуйста решить задачку, только я вообще ничего не понимаю, ни с "дано", ни с "чертежем"... просто надо оформить ее правильно.. и нарисовать что-то...
задача: Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q =0,2 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние г = 20см. Радиус кольца R=10см.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Сергей Стар! Решение: Дано: Q = 0,2*10^-6 Кл; R = 10см = 0,1м; r = 20см = 0,2м. k0 = 9*10^9 Н*м^2/Кл^2. Заряд Q равномерно распределен по всему кольцу. На каждую единицу длины кольца приходится заряд: τ = Q/(2*pi*R). Напряженность поля, создаваемого заряженным кольцом в каждой точке пространства, является геометрической суммой напряженностей, создаваемых отдельными элементами кольца. Напряженность электрического поля точечного заряда q на расстоянии r от него: E = k0*q/r^2. Каждый
элемент кольца длины l1 несет заряд τ*l1 и создает в точке А, расположенной на рас-стоянии r , напряженность: Е1 = (k0*τ*l1)/(r^2). Элемент l2 в этой точке создает напряженность Е2 = (k0*τ*l2)/(r^2). При сложении напряженностей от этих элементов кольца в сумму войдут только проекции векто-ров Е1(со стрелкой) и Е2(со стрелкой) на ось кольца. Точно так же попарно войдут проекции век-торов напряженности, создаваемой всеми другими элементами коль
ца. Поэтому напряженность поля в точке А будет равна: ЕА = (k0*τ*2*pi*R)/(r^2) = k0*Q/(r^2) = (9*10^9 Н*м^2/Кл^2)*0,2*10^-6 Кл/(0,04м^2) = = (9*10^9 Н*/Кл)*0,2*10^-6/(0,04) = 45000 В/м = 45кВ/м. Ответ: Напряженность электрического поля равна 45 кВ/м.
#thank 242253 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 158.867
Здравствуйте, уважаемые эксперты!
Ломаю голову над задачей: Вычислить скорость, полную и кинетическую энергию протона в тот момент, когда его масса равна массе покоя α-частицы.
Я думаю, что может можно принять скорость протона за скорость света? и решать через импульс....Или опираться на разность потенциалов...??? или через уравнение закона сохранения в ядерной физике и стандарта??? совсем запуталась...
Отправлен: 27.01.2009, 00:21
Вопрос задала: Дина ШМ (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Дина ШМ! Решение: Дано: mp = 1,67*10^–27кг; m = массе покоя α-частицы mα = 6,64*10^-27кг. Релятивистская масса любой частицы определяется по формуле: m = m0/(√(1 – β2)). Здесь β = v/c , c – скорость света, равная 3*10^8 м/с. Из условия задачи: mα/m0 = 4 = 1/(√(1 – β2) (1). Преобразуем (1): √(1 – β2) = 1/16. 1 – β2 = 1/16. β2 = 15/16. β = 0,965. Отсюда скорость протона как релятивистской частицы:
v = 2,895*10^8 м/с ≈ 0,3 Гм/с. И к чему тогда все вычисления? Просто написать v ≈ c. Прав эксперт Baybak: округлять нельзя! Кинетическая энергия равна Екин=(m*v^2)/2=0,5*6,64*10^-27кг*(2,895*10^8)^2*м^2/с^2 = = 27,825*10^-11 Дж = 278,25*10^-12 ≈ 278 пДж (пикоДжоулей). Ответ: Скорость равна около 0,3 Гм/с. Кинетическая энергия 278 пДж.
Редактирование Неправомерное округление.
--------
∙ Отредактировал: SFResid, Профессор
∙ Дата редактирования: 28.01.2009, 07:18 (время московское)
#thank 242260 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Дина ШМ! Вычислить скорость v/c=?, полную E=? и кинетическую энергию протона E=? в тот момент, когда его масса равна массе покоя α-частицы. __________________________ Масса частицы зависит от скорости m= m0/sqrt(1-(v^2/c^2))
Отсюда скорость v/c= sqrt(1-(m0/m)^2)
Можно считать приблизительно, можно точно. Приблизительно масса покоя альфа частицы составляет 4 массы протона (с точностью примерно 0.7%) v/c= sqrt(1-(1/4)^2)= 0,968 (И
ни в коем случае при решении "релятивистских" задач нельзя округлять v/c~1 или как делает Скоморохов v= 0.3 Гм/с. Потому, что чем ближе к скорости света, тем большее значение приобретают знаки после запятой.)
более точно Масса протона 1,672 621 638e-27 кг Масса альфа-частицы составляет 6,644656e-27 кг v/c= sqrt(1-(1,672 621 638e-27/6,644656e-27)^2)= 0,967799 __________________________ Вопрос- в чем выражать энергию? 1 эВ = 1
,602 176e-19 Дж 1аем= 1,660 538e-27 кг= 931.46e6 эВ/c^2= 1,492417E-10 Дж/c^2 m_alfa= 6,644656e-27 кг= 4,001506 аем m_prot= 1,672 621e-27 кг= 1,007276 аем
Наиболее просто в атомных единицах массы приблизительно Полная энергия протона E= 4 а.е.м.*c^2 Кинетическая энергия Ek= E- E0= 4-1= 3 а.е.м.*c^2
точнее E= 4,001506 а.е.м.*c^2 Ek= 4,001506- 1,007276= 2,99423 а.е.м.*c^2 _____ В Джоулях примерно, через атомные единицы массы E= 4*1,492417E-10= 5,97E-10
Дж = 597 пДж Ek= 3*1,492417E-10= 4,48E-10 Дж= 448 пДж
точнее, через килограммы m_prot= 1.672 621e-27 кг m_alfa= 6,644 656e-27 кг c= 299 792 458 м/сек
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 27.01.2009, 04:07
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 242262 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 158.869
в физике ничего не понимаю, надо решить для контрольной, пришлите пожалуйста на майл dodoko15@mail.ru (в ворде, что ли) подробный ответ и чертеж (если нужен), скажу спасибо смской или как сами скажете...
задача: Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q=0,2мкКл из точки 1 в точку 2. [img=http://content.foto.mail.ru/mail/dodoko15/_answers/i-1.jpg]
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Сергей Стар! Решение: Дано: φ = 300В; Q = 0,2*10^-6Кл; k0 = 9*10^9Н*м^2/Кл^2; Потенциал электрического поля, создаваемого металлической сферой радиуса R на расстоянии r > R от центра сферы определяется по формуле: φ = k0*q/r. Для нашего случая φ1 = k0*Q/(2*R). φ2 = k0*Q/(4*R). Потенциал сферы φ = k0*qшара/R. Отсюда найдем qшара = (φ*R)/k0. Работа сил поля по перемещению заряда Q из точки 1 в точку 2 определяется формулой: А = Q*(φ1
- φ2) = (k0*qшара*Q)*(1/(4*R)) = (φ*Q)*(1/4) = 300 B*0,2*10^-6Кл/4 = 15мкДж Ответ: Работа равна 15мкДж.
* 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.
