Хостинг Портала RusFAQ.ru:
MosHoster.ru - Профессиональный хостинг на Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Baybak Статус: 10-й класс Рейтинг: 99 ∙ повысить рейтинг >>

Химик CH Статус: Специалист Рейтинг: 45 ∙ повысить рейтинг >>

SFResid Статус: Профессор Рейтинг: 31 ∙ повысить рейтинг >>

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Выпуск № 678
от 26.02.2009, 13:05

Вопрос № 161009: Здравствуйте, очень нужно решить задачу Физический маятник состоит из стержня длинной L=60 см и массой m1=0,5 кг и диска радиусом R=3 см и массой m2=0,6 кг. Определить период колебаний этого маятника....

Вопрос № 161.009

Здравствуйте, очень нужно решить задачу Физический маятник состоит из стержня длинной L=60 см и массой m1=0,5 кг и диска радиусом R=3 см и массой m2=0,6 кг. Определить период колебаний этого маятника.

Отправлен: 20.02.2009, 17:09 Вопрос задал: Nicemike (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Nicemike! Физический маятник состоит из стержня длинной L=60 см= 0.6 (м) и массой m1=0,5 кг и диска радиусом R=3 см= 3e-2 (м) и массой m2=0,6 кг. Определить период колебаний этого маятника. T=? ___ Раз нет уточнений, то логично предположить, что ось вращения проходит через верхний конец стержня. А диск закреплен своей боковой поверхностью к нижнему концу стержня. ___ Момент инерции стержня относительно его конца J1= (1/3)*m1*L^2 момент инерции диска относительно его оси симметрии J02= (1/2)*m*R^2 момент инерции диска в этом маятнике J2= (1/2)*m2*R^2+ m2*(L+R)^2 Общий их момент инерции относительно точки подвеса J= J1+J2= (1/3)*m1*L^2+(1/2)*m*R^2+ m*(L+R)^2 приведенная длина физического маятника для вычисления малых колебаний физического маятника. (В задаче не уточняется насчет малости колебаний. Но для любых колебаний я не смогу вычислить. Там формула намного сложнее . И кроме того ответом будет не число, а зависимость периода от амплитуды.) Lp= J/(m*a) где J= момент инерции маятника относительно точки подвеса a= расстояние от точки подвеса до центра масс a= L/2+d= L/2+ (L/2+ R)*m2/(m1+m2) Lp= ((1/3)*m1*L^2+(1/2)*m2*R^2+ m2*(L+R)^2)/((m1+m2)*(L/2+ (L/2+ R)*m2/(m1+m2))) Период колебаний физич. маятника T= 2*pi*sqrt(Lp/g) T= 2*pi*sqrt((((1/3)*m1*L^2+(1/2)*m2*R^2+ m2*(L+R)^2)/((m1+m2)*(L/2+ (L/2+ R)*m2/(m1+m2))))/g) T= 2*pi*sqrt((((1/3)*0.5*0.6^2+(1/2)*0.6*3e-2^2+ 0.6*(0.6+3e-2)^2)/((0.5+0.6)*(0.6/2+(0.6/2+3e-2)*0.6/(0.5+0.6))))/9.8) Период малых колебаний этого маятника T= 1,51 (сек)

Ответ отправил: Baybak (статус: 10-й класс) Ответ отправлен: 22.02.2009, 02:04 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 244212 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 161.024

Увожаемые эксперты помогите пожалуйста решить задачу! Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных условиях составляет 0,1 мкм. Определить среднюю длину их свободного пробега при давлении 0,1 мПа, если температура газа остается постоянной.

Отправлен: 20.02.2009, 19:58 Вопрос задала: Dflame (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Рамиль Ниязов Асхатович Здравствуйте, Dflame! Средняя длина свободного пробега молекул определяется следующей формулой: λ=1/(√(2)•Pi•d2n), где n - концентрация частиц, а d - эффективный диаметр молекулы. Для нас важно, что длина свободного пробега обратно пропорционально концентрации частиц, а значит также обратно пропорционально и давлению (давление и концентрация связаны: P=n•k•T). Тогда справедливо равенство, не забывая, что T константа: λ1/λ2=P2/P1, откуда λ2=λ1•P1/P2=100 метров. --------- Стремление, познание, действие...

Ответ отправил: Рамиль Ниязов Асхатович (статус: Студент) Ответ отправлен: 20.02.2009, 21:45 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 244150 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 161.035

Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить задачу, очень нужно! Электроды двухэлектродной лампы имеют форму нити радиуса а = 0,100 мм (катод) и коаксиального с ней цилиндра радиуса b = 2,72 мм (анод). На электроды подано напряжение U = 100 В. Определить силу, которая будет действовать на электрон, находящийся на расстоянии r = 1,00 мм от оси катода. Приложение: Ответ: 4,9×10^(-15) Н.

Отправлен: 20.02.2009, 21:28 Вопрос задал: Тапкин Василий Иваныч (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Тапкин Василий Иваныч! Электроды двухэлектродной лампы имеют форму нити радиуса а = 0,100 мм (катод) и коаксиального с ней цилиндра радиуса b = 2,72 мм (анод). На электроды подано напряжение U = 100 В. Определить силу, которая будет действовать на электрон q= 1,6022e-19 (Кл) находящийся на расстоянии r = 1,00 мм от оси катода. ___ Сначала найдем зависимость напряженности эл. поля от расстояния от оси катода. Теорема Гаусса Поток вектора напряженности эл. поля по поверхности окружающей заряд 'Q', если напряженность поля по всей поверхности одинакова (как в задаче0, то ФE= S*E= Q/e0 E= Q/(S*e0) Q= L*b где b= погонная плотность заряда нити (Кл/м) S= L*2*pi*r где r= расстояние от центра нити (м) E= L*b/(L*2*pi*r)= b/(2*pi*r) Разность потенциалов между точками 'r' и 'r+dr', где 'dr' малое изменение радиуса dф= E*dr= (b/(2*pi ))*(dr/r) Разность потенциалов между точками 'R1' и 'R2' найдем вычислив определенный интеграл от 'R1' до 'R2' U(R2;R1)= ф(R2)- ф(R1)= INT[R1;R2](dф)= = (b/(2*pi))*(ln(R2)- ln(R1)) Дальше U(R2;R1) буду обозначать просто 'U' U= (b/(2*pi))*ln(R2/R1) Теперь мы можем найти плотность заряда на нити b= U*2*pi/ln(R2/R1) Искомое число F= E*q= U*q/(r*ln(R2/R1)) F= 100*1,6022e-19/(1.00e-3*ln(2.72e-3/0.1e-3))= 4,850E-15 (Н) Направление силы - от катода, так как и катод и электрон имеют одинаковый (отрицательный) заряд.

Ответ отправил: Baybak (статус: 10-й класс) Ответ отправлен: 21.02.2009, 23:51 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 244206 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 161.038

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачки: Вагон массой 80 т имеет 4 рессоры. Жесткость пружины каждой рессоры равна 500 кН/м. При какой скорости вагон начнет сильно раскачиваться вследствие толчков на стыках рельсов, если длина рельса равна 12,8 м? Две ракеты движутся навстречу друг другу относительно неподвижного наблюдателя с одинаковой скоростью, равной 0,3 с. Определите скорость сближения ракет, исходя из закона сложения скоростей: 1) в классической механике; 2) в специальной теории относительности. Считая, что воздух содержит 23,6% (весовых) кислорода и 74,6% азота, найти плотность воздуха при давлении 750 мм рт.ст. и температуре 13,00 С. Найти парциальные давления кислорода и азота при этих условиях. Масса m=10 г гелия занимает объем V=100 см3 при давлении p= 100 МПа. Найти температуру Т газа, считая его: а) идеальным; б) реальным.

Отправлен: 20.02.2009, 22:00 Вопрос задал: Мягков Виктор Сергеевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Мягков Виктор Сергеевич! ====================================== ========================================= Вагон массой m= 80 т= 8e4 (кг) имеет n= 4 рессоры. Жесткость пружины каждой рессоры равна k1= 500 кН/м= 5e5 Н/м При какой скорости v= ? вагон начнет сильно раскачиваться вследствие толчков на стыках рельсов, если длина рельса равна L= 12,8 м? ___ Период колебаний грузика на пружине T= 2*pi*sqrt(m/k) жесткость 'n' пружин соедененных параллельно каждая из которых имеет жесткость 'k' k= n*k1 Перид колебаний вагона T= 2*pi*sqrt(8e4/(4*5e5)) Когда период наезда вагона на стык будет равен периоду собственных колебаний вагона - наступит резонанс Скорость при этом будет v= L/T= 12.8/(2*pi*sqrt(8e4/(4*5e5)))= 10,2 (м/с)= 36,7 (км/ч) ========================================= Две ракеты движутся навстречу друг другу относительно неподвижного наблю дателя с одинаковой скоростью, равной v1+v2= 0,3*с Определите скорость сближения ракет, исходя из закона сложения скоростей: 1) в классической механике; 2) в специальной теории относительности. ___ Так как ракеты движутся по одной прямой, то формулы сложения такие 1) в классической механике v12= v1+v2= (0.3+ 0.3)*c= 0.6*c ____________________ А насчет релятивистского случая вопрос сформулирован неоднозначно. И возможно я ошибусь отвечая на него. Но, по-моему, так: 2а) Скорость сближения ракет с точки зрения неподвижного наблюдателя такая же как и классическом случае v12= v1+v2= (0.3+ 0.3)*c= 0.6*c 2б) Скорость сближения ракет с точки зрения наблюдателя в одной из ракет v12= (v1+v2)/(1+ (v1*v2/c^2))= (0.3*c+0.3*c)/(1+ (0.3*c*0.3*c/c^2)) v12= c*0.6/(1+0.3^2) v12= 0,550*c ========================================== ___Условие___ Считая, что воздух содержит m1= 23,6% (весовых) кислорода и mu1= 32e-3 (кг/моль) m2= 74,6% азота, mu2= 28e-3 (кг/моль) найти плотность воздуха ro=? при давлении p= 750 мм рт.ст.= 1.00e5 (Па) и температуре T= 13,00 С= 273+13= 286 (К) Найти парциальные давления кислорода p1=? и азота p2=? при этих условиях. ___ закон Менделеева-Клапейрона p*V= (m/mu)*R*T и Дальтона p= p1+p2+...+pn ___ ___Замечание___ Так как размерности масс при вычислении сократятся, то нет разницы в какой размерности брать массы для вычислений лишь бы одинаков. В том числе можно и в процентах. ___ ___Решение___ По условию воздух состоит из трех газов. кислорода m1= 23,6% (весовых) азота m2= 74,6% и еще m3= 100- 23.6- 74.6= 1.8 % неизвестного газа. Как найти плотность воздуха не зная плотности третьего газа я не знаю. Конечно можно найти из справочников, что это в основном аргон, но тогда непонятно зачем указывать данные для азота-кислорода. Буду считать, что это аргон. для аргона m3= 1.8 % mu3= 40e-3 (кг/моль) ___ p1*V= (m1/mu1)*R*T p2*V= (m2/mu2)*R*T p3*V= (m3/mu3)*R*T p= p1+p2+p3= (m1/mu1)*R*T/V + (m2/mu2)*R*T/V + (m3/mu3)*R*T/V V= ((m1/mu1)*R*T/p1) p= (m1/mu1)*R*T/((m1/mu1)*R*T/p1)+ (m2/mu2)*R*T/((m1/mu1)*R*T/p1)+ (m3/mu3)*R*T/((m1/mu1)*R*T/p1) p= p1*(1+ (m2/mu2)/(m1/mu1)+ (m3/mu3)/(m1/mu1)) p1= p/(1+ (m2/mu2)/(m1/mu1)+ (m3/mu3)/(m1/mu1)) аналогично p2= p/(1+ (m1/mu1)/(m2/mu2)+ (m3/mu3)/(m2/mu2)) p3= p/(1+ (m1/mu1)/(m3/mu3)+ (m2/mu2)/(m3/mu3)) Для того, чтобы писать меньше цифр в формулу вычислю промежуточные N1= m1/mu1= 23.6/32e-3= 737.5 N2= m2/mu2= 74.6/28e-3= 2664.3 N3= m3/mu3= 1.8/40e-3= 45.0 ___Вычисление парциальных давлений___ p1= 1.00e5/(1+ 2664.3/737.5 + 45.0/737.5)= 21397 p2= 1.00e5/(1+ 737.5/2664.3 + 45.0/2664.3)= 77298 p3= 1.00e5/(1+ 737.5/45.0 + 2664.3/45.0)= 1306 Проверю для себя нет ли где ошибки при выч ислениях 21397+77298+1306= 100001, вроде сошлось _________________________ ___Вычисление плотности___ Процентное содержание газов в процентах от общего числа молекул кислород p1/p= 21397/100000= 0,21397 азот p2/p= 77298/100000= 0,77298 аргон p3/p= 1306/100000= 0,01306 Кажущийся молярный вес воздуха mu= mu1*(p1/p)+mu2*(p2/p)+mu3*(p3/p) mu= 32e-3*0.21897+ 28e-3*0.77298+ 40e-3*0.01306= 29.2e-3 (кг/моль) Плотность воздуха ro= m/V найдем из p*V= (m/mu)*R*T m/V= p*mu/(R*T)= 1e5*29.2e-3/(8.314*286)= 1,23 (кг/м^3) ========================================== Масса m=10 г= 10e-3 (кг) гелия занимает объем V=100 см3= 100e-6 (м^3) при давлении p= 100 МПа. Найти температуру Т=? газа, считая его: а) идеальным; б) реальным. ___ Из справочника для гелия mu= 4.00e-3 (кг/моль) a= 0.03457 (л^2*атм/моль^2)= 3.457e-3 (м^6*Па/моль^2) b= 0.0237 (л/моль)= 2. 37e-5 (м^3/моль) a) p*V= (m/mu)*R*T T= p*V*mu/(m*R)= 100e6*100e-6*4.00e-3/(10e-3*8.314)= 481 (К) б) Уравнение Ван-дер-Ваальса (p+ (a*m^2/(mu^2*V^2))*((V*mu/m)-b)= R*T T= (p+ (a*m^2/(mu^2*V^2)))*((V*mu/m)-b)/R T= (100e6+(3.457e-3*10e-3^2/(4e-3^2*100e-6^2)))*((100e-6*4e-3/10e-3)-2.37e-5)/8.314 T= 200 (К)

Ответ отправил: Baybak (статус: 10-й класс) Ответ отправлен: 21.02.2009, 22:49 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 244200 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 161.040

Помогите решить задачи: 1) Собственное время жизни μ-мезона составляет τ0 = 2,21∙10-6с. Определить, прилетают ли μ-мезоны, наблюдаемые у поверхности Земли, из мирового пространства или рождаются в земной атмосфере. Скорость μ-мезона относительно Земли принять равной 0,99 с. 2)С помощью метода векторных диаграмм найти результирующую амплитуду и фазу суммарного колебания: S = A*cosωt+ A/2*cos(ωt + ∏/2) + A/4*cos(ωt + ∏) + A/8*cos(ωt + 3/2∏).

Отправлен: 20.02.2009, 22:22 Вопрос задал: Гавриловец Евгений Иванович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Дмитрий DA Здравствуйте, Гавриловец Евгений Иванович! 1) За такое малое время мюон много не пролетит даже со скоростью света, поэтому приходится сделать вывод, что мюоны рождаются в атмосфере. Давайте оценим, на что он способен. Нужно учесть, что у быстро движущегося мюона собственно время течёт медленнее, и пока по его часам проходит время жизни, по нашим часам пройдёт в (1-(v/c)^2)^{-1/2}=7 раз больше, т.е. примерно 15мкс. За это время даже со скоростью света можно пролететь 4,5км, а высота атмосферы явно больше (как минимум 10км).

Ответ отправил: Дмитрий DA (статус: 7-й класс) Ответ отправлен: 22.02.2009, 22:42 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 244247 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

© 2001-2009, 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: 5.13 от 01.12.2008
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru RusIRC.ru | Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru