RFpro.ru: Физика
| Хостинг портала RFpro.ru: РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU
Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке
/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика
Вопрос № 172251: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите решить задачу: Небольшой брусок А совершает гармонические колебания вдоль оси Х по закону х=a sin(wt). Из точки B, находящейся на расстоянии l0 от начала координат, в момент времени t = 0 начин... Вопрос № 172257: Здравствуйте дорогие эксперты помогите, пожалуйста, решить задачу!!! Какая работа выполняется во время равномерного перемещения ящика массой 100 кг по горизонтальной поверхности на расстояние 49,6 м, если коэффициент трения 0,33, а веревка, з... Вопрос № 172258: Здравствуйте дорогие эксперты помогите, пожалуйста, решить задачи!!! 1) Космический корабль массой m1 =106кг начинает двигаться вертикально вверх. Сила тяги двигателей FT =3⋅107 Н. Определить ускорение, а кораб... Вопрос № 172260: Уважаемые эксперты помогите с задачами по магнетизму 1.Электрон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному проводу на расстоянии 1см от него. Какая сила подействует на электрон, если по проводнику пустить ток 10 ... Вопрос № 172271: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Очень прошу помочь с задачкой: Металлический шар радиусом R=3см несет заряд Q=20нКл. Шар окружен слоем парафина d=2см и слюды d=4см. Определить энергию W электрического поля, заключенного в системе шар-диэлектрик.... Вопрос № 172251:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите решить задачу:
Отправлен: 16.09.2009, 20:19 Отвечает Boriss, Академик : Здравствуйте, Silent_Control. Удобнее решить эту систему методом Ньютона В прикрепленном архиве файл экселевский с решением - пользуйтесь, вводите значения и т.д. Использованы поименованные ячейки Там же и ссылка на описание метода или вот она Прикрепленный файл: загрузить » ----- Вывод - то место в тексте, где вы устали думать
Ответ отправил: Boriss, Академик
Оценка ответа: 5
Вопрос № 172257:
Здравствуйте дорогие эксперты помогите, пожалуйста, решить задачу!!!
Отправлен: 16.09.2009, 23:59 Отвечает Shvetski, Специалист : Здравствуйте, Дьомін Руслан . Здесь главное силу тяги найти Дано: m=100 кг r=49.6 м μ=0.33 α=30º Найти: A Решение:  Работа A=F*r*cos(α) (*) Согласно 1 закону Ньютона, т.к. тело тянут равномерно m*g+N+F+Fтр=0 (записываем в векторной форме - со стрелочками) пр. 0х: F*cos(α) - Fтр=0 , по определению Fтр = μ*N ⇒ F*cosα = μ*N (1) пр. 0y: -m*g+N+F*sin(α) = 0 ⇒ N=m*g-F*sin(α) (2) Подставляем (2) в (1) и получаем F*cos(α)=μ*(m*g-F*sin(α)) Раскрываем скобки, переносим подобные с F в левую часть, выносим F за скобки и окончательно F=μ*mg/(cos(α)+(μ)*sin(α)) (3) Подставляем полученную формул у (3) в (*) A=μ*m*g*r*cos(α)/(cos(α)+μ*sin(α)) Принимаем g=9.8 м/с2, cos(30º)=√3/2, sin(30º) = 1/2 После подстановки получаем A=13487 Дж
Редактирование ответа
Для однозначной интерпретации выражений вставлены опущенные знаки умножения; аргументы функций заключены в скобки. ----- ∙ Отредактировал: SFResid, Модератор ∙ Дата редактирования: 18.09.2009, 06:22 (время московское)
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Здравствуйте, Дьомін Руслан . Выполним рисунок, на котором изобразим силы, действующие на ящик: силу тяжести mg, реакцию горизонтальной поверхности N, силу трения Fтр и тяговую силу F. Изобразим также координатные оси.  По условию задачи ящик перемещается равномерно и, будем полагать, прямолинейно. Тогда согласно второму закону Ньютона равнодействующая системы сил, действующих на ящик, равна нулю. Равны нулю и ее проекции на координатные оси x и y. Составляя уравнения равновесия ящика, получим: - в проекции на ось ординат: N + F ∙ sin(30º) - m ∙ g = 0; (1) - в проекции на ось абсцисс: F ∙ cos(30º) - Fтр = 0. (2) Поскольку сила трения по величине пропорциональна силе нормального давления ящика на горизонтальную поверхность, а эта сила, в свою очередь, по третьему закону Ньютона, равна по величине реакции N и направлена противоположно ей, то Fтр = f ∙ N, и уравнение (2) принимает вид F ∙ cos(30º) - f ∙ N = 0, откуда получаем выражение для абсолютной величины реакции горизонтальной поверхности: N = F ∙ cos(30º)/f. (3) Подставляя выражение (3) в уравнение (1), будем иметь F ∙ cos(30º)/f + F ∙ sin(30º)) - m ∙ g = 0, F ∙ (cos(30º)/f + sin(30º)) - m ∙ g = 0, F = m ∙ g/(cos(30º)/f + sin(30º)). Получили выражение, позволяющее найти абсолютную величину тяговой силы. Искомая работа – работа тяговой силы на рассматриваемом перемещении – равна произведению проекции тяговой силы на направление перемещения, то есть на ось абсцисс: A = F ∙ s ∙ cos(30º) = m ∙ g ∙ s ∙ cos(30º)/(cos(30º)/f + sin(30º)). (4) Подставив в формулу (4) числовые значения величин, находим A = 100 ∙ 9,81 ∙ 49,6 ∙ 0,866/(0,866/0,33 + 0,5) ≈ 13, 5 ∙ 103 (Дж) = 13,5 кДж. Ответ: 13,5 кДж. С уважением.
Редактирование ответа
Для однозначной интерпретации выражений вставлены опущенные знаки умножения, верхние индексы; аргументы функций заключены в скобки. ----- ∙ Отредактировал: SFResid, Модератор ∙ Дата редактирования: 18.09.2009, 06:05 (время московское) ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172258:
Здравствуйте дорогие эксперты помогите, пожалуйста, решить задачи!!!
Отправлен: 17.09.2009, 00:15 Отвечает SFResid, Модератор : Здравствуйте, Дьомін Руслан . 1) Для корабля 2-й закон Ньютона запишется так: FT = m1*(a + g) (1), где g - ускорение свободного падения; отсюда a = FT/m1 - g (2). Для космонавта на Земле: Fтяж = m2*g (3), где m2 - масса космонавта; в корабле вес космонавта P = m2*(a + g), или, сопоставив с (3): P = Fтяж*(a/g + 1) = Fтяж*Kп (4), где Kп = (a/g + 1) (4а) - "коэффициент перегрузки". Из (1), разделив обе части на g, получаем: Kп = FT/(m1*g) (5). Принимая g = 9.8 м/с², получаем: Kп = 3⋅107/(106*9.8) = 3.06; P = 5.9*102*3.06 = 18.1*102 Н. Из (2): a = 3*107/106 - 9.8 = 20.2 м/с². 2) Средняя скорость Vср равнозамедленного движения пули в дереве равна половине начальной Vнач; тогда время д вижения пули в дереве t = S/Vср, или t = 2*S/Vнач (1), где S = 0.1 м - путь, пройденный пулей в дереве. t = 2*0.1/800 = 2.5*10-4 с. Силу сопротивления дерева F определим из уравнения: F*t = mп*Vнач (2), где mп = 0.01 кг - масса пули. Тогда F = mп*Vнач/t = 0.01*800/(2.5*10-4) = 32000 Н = 32 кН.
Ответ отправил: SFResid, Модератор
Здравствуйте, Дьомін Руслан . Про космонавта и космический корабль.... Дано: m1=106 кг FТ=3*107 Н FТЯЖ =5,9*102Н Найти: a, P Решение:  1. Для корабля 2 закон Ньютона в векторной форме (записываем, рисуя стрелочки над буквами g, F, a) m1g+FТ=m1a В проекции на ось x (записываем без стрелочек): -m1g+FТ=m1a Отсюда выражаем ускорение a=(FТ-m1g)/m1 = FТ/m1 - g, принимая g=10 м/с2, получаем а=20 м/с2 (a=3*107/106 - 10 = 20 м/с2) 2. Для космонавта 2 закон Ньютона в векторной форме (со стрелочками  :))FТЯЖ+N=m2a В проекции на ось x -FТЯЖ+N=m2a, где m2=FТЯЖ/g , N - сила реакции опоры. Отсюда N=m2a+FТЯЖ=FТЯЖ(a/g +1) По 3 закону Ньютона вес космонавта P=N т.е., P=FТЯЖ(a/g +1) = 5,9*102(20/10 +1) = 17,7*102 Н
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Вопрос № 172260:
Уважаемые эксперты помогите с задачами по магнетизму
Отправлен: 17.09.2009, 08:11 Отвечает Shvetski, Специалист : Здравствуйте, manek1. 1. Дано: (е-) e=1.6*10-19 Кл m=9.1*10-31 кг U=0.5 кВ = 0,5*103 В r=1 см = 10-2 м I = 10 A Найти: А Решение: На электрон в магнитном поле? движущемся перпендикулярно магнитным линиям, действует сила Лоренца F=e*v*B Скорость электрона определим из соотношения eU=1/2 * mv2 (работа электрического поля равна приобретенной кинетической энергии), тогда v=√(2eU/m) Индукция магнитного поля прямого тока B=(μ0*μ/4п)*2I/r Тогда F=(μ0*μ/4п)*2I/r*√(2e3*U/m), где μ=1, μ0 = 4п*10-7 Гн/м, п=3,14 Вычисления: F= (4п*10-7*1/4п)*2*10/10-2*√(2*(1,6*10-19)3*0,5*103/9,1*10-31)=4,2*10-16 Н
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Оценка ответа: 5
Здравствуйте, manek1. 2. Обозначим: E = 12 В - ЭДС аккумулятора, Rд = 1 Ом - сопротивление дросселя, L = 2 Гн - индуктивность дросселя, Rл - сопротивление лампочки, i - мгновенное значение тока. 2-й закон Кирхгофа для данной цепи запишется так: E = i*(Rд + Rл) + L*(di/dt) (1). Решение этого диф. уравнения после преобразований имеет вид (детали можно посмотреть здесь илиздесь): i = E/(Rд + Rл)*(1 - e-t*(Rд + Rл)/L) (2). Напряжение на лампочке Uл = i*Rл (3); подставив в (2), имеем: Uл = E*Rл/(Rд + Rл)*(1 - e-t*(Rд + Rл)/L) (4). Отсюда получаем: t = L/(Rд + Rл)*LN(E/(E - Uл*(Rд + Rл)/Rл)) (5). Если считать, что в течение всего процесса Rл = 10 Ом, подстановка в (5) даёт: t = 2/(1 + 10)*LN(12/(12 - 6*(1 + 10)/10) = 0.145 с. В действительнсти дело обстоит сложнее, т.к. Rл зависит от температуры нити; если сделанная в условии оговорка "в горячем состоянии" подразумевает надобность в учёте этого обстоятельства, задача усложняется; в таком случае надо задать её в отдельном вопросе, ИМХО лучше в платном. Кстати, утверждение "начинает заметно светиться при напряжении 6 В" явно не соответствует действительности; легко убедиться, что любая лампа накаливания при напряжении, равном половине от номинального даёт свет, во многих случаях достаточно яркий (чем пользуются, когда надо, чтобы лампа горела практически "вечно"). Заметное же свечение появляется уже при напряжении, равном 1/5 от номинального. 3. Магнитная индукция в центре прямоу гольного контура (см., напр., здесь): В = µ0/(4*π)*µ*8*I*d/(a*b) (1), где µ0 = 4*π*10-7 (1а) - магнитная постоянная, µ = 1 - магнитная проницаемость среды (в д/случае по умолчанию вакуум, поэтому в дальнейших выкладках µ опускаем), I = 5 А - ток в контуре, d = 16 см = 0.16 м - длина диагонали контура, a, b - соответсвенно длины сторон контура. Подставив (1а) в (1), имеем: В = 8*10-7*I*d/(a*b) (2). Из геометрии ясно: a = d*SIN(α/2) (3); b = d*COS(α/2) (3а), где α = 30° - угол между диагоналями. На основании известных тригонометрических тождеств: SIN(α/2)*COS(α/2) = SIN(α)/2, откуда a*b = (d2/2)*SIN(α) (4). Подставляя (4) в (2), получаем: В = 16*10-7*I/(d*SIN(α)) (5); в числах: В = 16*10-7*5/(0.16*SIN(30°)) = 10-4 Тл (кстати, единица, равная 10-4 Тл, имеет собственное название "гаусс" - Гс).
Ответ отправил: SFResid, Модератор
Оценка ответа: 5
Вопрос № 172271:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Очень прошу помочь с задачкой:
Отправлен: 17.09.2009, 15:33 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, vsirf119. Ваша задача сводится к рассмотрению поля равномерно заряженного щара радиуса R = 3 см = 0,03 м, окруженного концентрическими слоями двух разных диэлектрических сред. Обозначим наружный радиус слоя парафина (ε1 = 2,3) R1 = 5 см = 0,05 м, наружный радиус слоя слюды (ε2 = 8) R2 = 9 см = 0,09 м. Предположим, за пределами слоя второй среды – вакуум (ε3 = 1). Центр O шара и концентрических слоев диэлектриков является центром симметрии поля. Поэтому в любой точке поля векторы E и D направлены радиально от центра O, если заряд положителен, и к центру O, если заряд отрицателен, т. е. E = Er и D = Dr. Выберем в качестве гауссовой поверхности S сферу с центром в точке O и радиуса r. Во всех точках этой поверхности DdS = DrdS, где Dr – проекция вектора D на радиус-в ектор r, проведенный из центра O в рассматриваемую точку поля на поверхности S. Из симметрии поля ясно, что во всех точках поверхности S значения Dr одинаковы. Поэтому поток смещения через поверхность S равен (S)∫DdS = 4πr2Dr. С другой стороны, по теореме Остроградского – Гаусса этот поток равен алгебраической сумме свободных зарядов qсв.охв, охватываемых поверхностью S. Таким образом, - если r < R, то qсв.охв = 0, поле внутри шара отсутствует; - если r ≥ R, то qсв.охв = Q, Dr = Q/(4πr2). Напряженность поля связана с электрическим смещением соотношением D = εε0E, поэтому - если r < R, то Er = 0, - если R ≤ r < R1, то Er = Q/(4πε1ε0r2), - если R1 ≤ r < R2 , то Er = Q/(4πε2ε0r2), - если r ≥ R2, то Er = Q/(4πε0r2). Соответственно для объемной плотности энергии поля сферы получаем - если r < R, то we = 0, - если R ≤ r < R1, то we = ε1ε0Er2/2 = Q2/(32π2ε1ε0r4), - если R1 ≤ r < R2, то we = Q2/(32π2ε2ε0r4), - если r ≥ R2, то we = Q2/(32π2ε0r4). Объемную плотность энергии можно считать одинаковой в пределах тонкого шарового слоя, концентричного зараженному шару и ограниченного сферическими поверхностями, радиусы которых равны r и r + dr. Объем этого слоя равен dV = 4πr2dr, а энергия электрического поля в нем равна dW = wedV = Q2/(8πεε0) ∙ dr/r2. Следовательно, искомая энергия электрического поля системы «шар – диэлектрики» равна W = R∫R1 Q2/(8πε1ε0) ∙ dr/r2 + R1∫R2 Q2/(8πε2ε0) ∙ dr/r2. (1) Остается только выполнить вычисление интеграла по формуле (1), подставляя все величины в размерностях системы СИ. Полагаю, это нетрудно. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Оценить выпуск »
Задать вопрос экспертам этой рассылки »Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТАна короткий номер 1151 (Россия) Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов) © 2001-2009, Портал RFpro.ru, Россия
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про" Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г. Хостинг: Компания "Московский хостер" Версия системы: 2009.6.9 от 22.09.2009 |
| В избранное | ||
