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

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Химик CH Статус: Специалист Рейтинг: 104 ∙ повысить рейтинг >>

Baybak Статус: 10-й класс Рейтинг: 70 ∙ повысить рейтинг >>

Влaдимир Статус: 7-й класс Рейтинг: 67 ∙ повысить рейтинг >>

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Выпуск № 708
от 09.04.2009, 12:05

Вопрос № 164045: Господа эксперты помогите!!!! <img src="http://rusfaq.ru/images/Forum/7.gif" border="0"> <img src="http://rusfaq.ru/images/Forum/7.gif" border="0"> <img src="http://rusfaq.ru/images/Forum/7.gif" border="0"> ПОЖАЛУЙСТА… <img src="http://rusfaq.ru/...

Вопрос № 164.045

Господа эксперты помогите!!!! ПОЖАЛУЙСТА… На общем валу сидят маховик с моментом инерции 0,86 кг/м^3 и цилиндр с радиусом 5 см, массой которого можно пренебречь. На цилиндр намотали нить, к которой подвешен груз массой 6 кг. За какоё время гиря опуститься на 1 метр.

Отправлен: 03.04.2009, 16:01 Вопрос задала: Клушина Крисина Сергеевна (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: Lang21 Здравствуйте, Клушина Крисина Сергеевна! Второй закон Ньютона для груза имеет вид: m*a = m*g - T. (1) где m - масса груза, a - его ускорение, T - натяжение нити. Момент силы, вращающей маховик, равен T*r, где r - радиус цилиндра. Угловое ускорение e маховика связано с вращающим моментом T*r следующей формулой: J*e = T*r , (2) где J - момент инерции маховика. Так как нить нерастяжима, то a = e*r. Пользуясь этим, из предыдущей формулы находим: J*a/r^2 = T. (3) Исключая T из (1) и (3), получим: m*g - m*a = J*a/r^2, откуда a = g/(1 + J/(m*r^2)) = 9.8*(1 + 0.86/(6*0.05)) = 2.534 м/с^2. Чтобы определить время, за которое груз опустится на 1 метр, воспользуемся формулой: t=sqrt(2*H/a). Подставляя H=1м и найденное ускорение, получим: t=0.89 сек. Ответ: 0.89 сек. Замечание. Размерность момента инерции - кг*м^2.

Ответ отправил: Lang21 (статус: Практикант) Ответ отправлен: 03.04.2009, 20:42 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 246756 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! Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Большое СПАСИБО!!!!!!!!

Вопрос № 164.051

Здравствуйте! Винт аэросаней делает 360 об/мин. Скорость поступательного движения аэросаней равна 54 км/ч. С какой скоростью движется один из концов винта, если радиус винта равен 1м? Заранее спасибо!

Отправлен: 03.04.2009, 17:28 Вопрос задал: Будаев (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Будаев! Скорость поступательного движения аэросаней Vпост = 54 км/ч = 54*1000/(60*60) = 15 м/с. Окружная скорость концов винта Vокр = 2*π*R*(n/60) (1), где R = 1 м - радиус винта, n = 360 об/мин - частота вращения винта. Vокр = 2*π*1*(360/60) = 37.7 м/с. Направления скоростей Vпост и Vокр взаимно перпендикулярны, поэтому модуль суммарной скорости Vс = √(Vпост2 + Vокр2) = √(152 + 37.72) = 40.6 м/с.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 08.04.2009, 02:38 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 247033 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 № 164.055

Здравствуйте!Помогите пожалуйста с задачей. Сколько времени будет скатываться (без скольжения) обруч с наклонной плоскости длиной 2м и высотой 10см? все.

Отправлен: 03.04.2009, 17:46 Вопрос задал: Будаев (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Будаев! ___ Энергия поступательного движения 'm*v^2/2' зависит от ускорения поступательного движения 'a' и пройденного пути 's' так m*v^/2= m*a*s (1) ___ Кинетическая энергия скатившегося обруча состоит из энергии поступательного вращения и энергии вращательного движения. E= Ev+ Ew Ev= m*v^2/2 Ew= J*w^2/2 Для обруча J= m*R^2 Ew= m*R^2*w^2/2= m*v^2/2 E= m*v^2/2+ m*v^2/2 То есть энергия обруча делится на две равные части. И на энергию поступательного движения идет только половина потенциальной энергии. m*v^2/2= (1/2)*m*g*h h= L*sin(a) m*v^2/2= (1/2)*m*g*L*sin(a) (2) Сравнивая формулы (1) и (2) видим, что ускорение обруча a= g*sin(a)/2 Время движения, расстояние и ускорение связаны так s= a*t^2/2 Отсюда ответ t= sqrt(2*s/a)= sqrt(4*L/(g*sin(a))) t= sqrt(4*2/(9.8*(0.1/2)))= 4,0 (сек)

Ответ отправил: Baybak (статус: 10-й класс) Ответ отправлен: 04.04.2009, 14:04 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 246785 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! Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Cпасибо!

Вопрос № 164.059

Здраствуйте Уважаемые Эксперты! помогите пожалуйста решить ряд задач по физике: 1. В баллоне вместимостью 34л при температуре 31ºС под давлением 21 ата хранится гелий. Сколько весит содержимое баллона? 2. Чему равна общая энергия поступательного движения всех молекул гелия в баллоне, описанном в задаче 1? Чему равна энергия их вращательного движения? 3. Чему равна среднеквадратичная скорость движения молекул гелия в баллоне описанном в задаче 1? 4. Какое количество теплоты следует передать гелию в баллоне из задачи 1, чтобы его температура возросла до 50ºС? Каково после этого будет давление гелия в баллоне (в технических атмосферах)? 5. Какой объём займет гелий из задачи 1, очень медленно выпущенный из баллона? Температура окружающего воздуха = 10ºС. 6. Баллон из задачи 1 взорвался (в стенке оказалась микротрещина и в результате баллон не выдержал). Какую работу гелий совершит при расширении? К акова будет его температура (в градусах цельсия) сразу после взрыва? 7. Атмосферное давление на высоте 5км над уровнем моря = 0,53 атм. Чему равно (в приближении тонкой изотермической атмосферы) давление на высоте 14км над уровнем моря в физических атмосферах? 8. Какова удельная тепломкость алюминия (исходя из закона Дюлонга и Пти)? Сравните полученный результат с истинной (эксперементальой) теплоёмкостью. 9. Какое количество теплоты следует передать воде в литровом чайнике для повышения ее темпертуры от 20 до 60 градусов? 10. В некотором двигателе внутреннего сгорания температура горящей рабочей смеси достигает 400ºС, а температура продуктов сгорания в выхлопной трубе = 100ºС. Каков максимально возможный КПД этого двигателя? Заранее огромное Спасибо

Отправлен: 03.04.2009, 19:17 Вопрос задал: Азизов Александр Николаевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Азизов Александр Николаевич! 1. В баллоне вместимостью V= 34л= 34e-3 м^3 при температуре T= 31?С= 273+31= 304 К под давлением p= 21 ата= 2.13e6 Па хранится гелий M= 4e-3 (кг/моль) i= 3 Сколько весит содержимое баллона? ___ молярный вес гелия M= 4.00e-3 кг/моль формула Менделеева-Клапейрона p*V= (m/M)*R*T m= p*V*M/(R*T)= 2.13e6*34e-3*4e-3/(8.314*304)= 0,115 (кг) =================================================================== 2. Чему равна общая энергия поступательного движения всех молекул гелия в баллоне, описанном в задаче 1? Чему равна энергия их вращательного движения? ___ средняя энергия приходящаяся на одну степень свободы одной молекулы e1= (1/2)*k*T, k= постоянная Больцмана В одном моле энергия одной степени свободы U1= e*Na= (1/2)*k*Na*T= (1/2)*R*T где Na= число Авогадро R= k*Na= 8.314 (Дж/(моль*К)), универсальная газовая постоянная Поступатель ных степеней свободы в любом газе три. искомая энергия поступательного движения всего газа Uпост= (3/2)*(m/M)*R*T= (3/2)*(0.115/4e-3)*8.314*304= 109000 (Дж) Гелий одноатомный газ, поэтому вращательных степеней свободы у него нет Uвращ= 0 =================================================================== 3. Чему равна среднеквадратичная скорость движения молекул гелия в баллоне описанном в задаче 1? ___ Uпост= m*v_sk^2/2 Ответ v_sk= sqrt(2*Uпост/m)= sqrt(2*109000/0.115)= 1380 (м/с) =================================================================== 4. Какое количество теплоты следует передать гелию в баллоне из задачи 1, чтобы его температура возросла до 50?С? Каково после этого будет давление гелия в баллоне (в технических атмосферах)? ___ Передача идет при постоянном объеме. Теплоемкость одного моля при постоянном объеме cvM= (i/2)*R искомое количество теплоты Q= (T2-T1)*(m/M)*cvM= 50*(0.115/4e- 3)*(3/2)*8.314= 17900 (Дж) p*V= (m/M)*R*T V, m, M, R= const p2/p1= T2/T1 p2= p1*T2/T1= 2.13e6*(304+50)/304= 2480000 (Па)= 2.48e6*10.2e-6= 25,3 (ат) =================================================================== 5. Какой объём займет гелий из задачи 1, очень медленно выпущенный из баллона? Температура окружающего воздуха = 10?С. ___ "Очень медленно" значит его температура тоже станет 10 оС. p1*V1= (m/M)*R*T1 p2*V2= (m/M)*R*T2 (m/M)*R= p1*V1/T1 V2= (p1*V1/T1)*T2/p2= V1*(p1/p2)*(T2/T1) p2= 1.01e5 (Па), в задаче не указано давление окружающего воздуха, поэтому примем стандартную атмосферу V2= 34e-3*(2.13e6/1.01e5)*((273+10)/304)= 0,667 (м^3) =================================================================== 6. Баллон из задачи 1 взорвался (в стенке оказалась микротрещина и в результате баллон не выдержал). Какую работу гелий совершит при расширении? Какова будет его температура (в градусах це льсия) сразу после взрыва? ___ Процесс адиабатический. уравнения адиабаты (Пуассона) p*V^Y= const (1) T*V^(Y-1)= const (2) T^Y*p^(1-Y)= const (3) где Y= cp/cv= (i+2)/i, (обозначается "гамма малое"), коэфф. Пуассона для гелия Y= (3+2)/3= (5/3) Найдем сначала температуру из (3), потому, что в ней используются нужные нам величины. T1^Y*p1^(1-Y)= T2^Y*p2^(1-Y) T2= (T1^Y*p1^(1-Y)/p2^(1-Y))^(1/Y) T2= (304^(5/3)*2.13e6^(1-(5/3))/1.01e5^(1-(5/3)))^(1/(5/3)) T2= 90 (К) Так как процесс адиабатический, то на выполнение этой работы идет внутрення энергия. A= U1- U2= Uпост= (3/2)*(m/M)*R*(T1-T2)= (3/2)*(0.115/4e-3)*8.314*(304-90) A= 76700 (Дж) =================================================================== 7. Атмосферное давление на высоте 5км над уровнем моря = 0,53 атм. Чему равно (в приближении тонкой изотермической атмосферы) давление на высоте 14км над уровнем моря в физических атмосфе рах? ___ Барометрическая формула p= p0*exp(-M*g*(h-h0)/(R*T)) Так как температура на задана, то примем температуру стандартной атмосферы T= 0 oC= 273 (К) средний молярный вес воздуха M= 29e-3 (кг/моль) p= 0.53*exp(-29e-3*9.8*(14000-5000)/(8.314*273))= 0,17 (атм) ___ Примечание Для реальной атмосферы погрешность будет большая, так как реальная не изотермическая. =================================================================== 8. Какова удельная тепломкость алюминия (исходя из закона Дюлонга и Пти)? Сравните полученный результат с истинной (эксперементальой) теплоёмкостью. ___ Закон Дюлонга-Пти Cv= 3*R= 3*8.314= 24,94 (Дж/(моль*К)) для алюминия из справочника M= 27.0e-3 (кг/моль) в разных справочниках теплоемкость алюминия дается разная в диапазоне с= 880...930 (Дж/(кг*К))= 23,76...25.09 (Дж/(моль*К)) отклонение dcv/c= (24.94-23,76)/23,76= 0,050= +5.0% dcv/c= (24.94-25.09)/25.09= -0,006= -0.6 % =================================================================== 9. Какое количество теплоты следует передать воде в литровом чайнике V= 1e-3 (м^3) для повышения ее темпертуры от t1= 20 до t2= 60 градусов? ___ из справочника теплоемкость воды c= 4.2e3 (Дж/(кг*К)) плотность воды ro= 1e3 (кг/м^3) Q= (T2-T1)*m*c= (t2-t1)*V*ro*c= (60-20)*1e-3*1e3*4.2e3= 170000(Дж)= 170 (кДж) =================================================================== 10. В некотором двигателе внутреннего сгорания температура горящей рабочей смеси достигает 400?С, а температура продуктов сгорания в выхлопной трубе = 100?С. Каков максимально возможный КПД этого двигателя? ___ кпд= 1- Тхол/Тнагр= 1-(273+ 100)/(273+400)= 0,45 ________________________________________________________________ Может где и ошибся. Перепроверяйте.

Ответ отправил: Baybak (статус: 10-й класс) Ответ отправлен: 06.04.2009, 01:20 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 246885 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