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 № 172365: Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами: 1) Вольфрамовая нить лампы накаливания при температуре 20 ºС имеет сопротивление 35,8 Ом. Какой будет температура нитки лампы, если при включении в сеть с напряжением 120 В по нит... Вопрос № 172366: Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами: 1) На сколько переместится относительно берега лодка длиной 3,5 м и массой 200 кг, если человек массой 80 кг, который стоит на корме, перейдет на нос лодки? Считать лодку расположенной... Вопрос № 172367: Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами: 1) От источника колебаний вдоль прямой распространяется плоская волна с амплитудой колебаний 1 см. Определить смещение частиц от положения равновесия в точках, отдаленных от источника ... Вопрос № 172368: Здравствуйте,уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу: Светло или темно будет в точке экрана наблюдения дифракционной картины для лучей, отклоняющихся под углом 30º при нормальном падении света с длиной волны 0,6 мкм на узкую щел... Вопрос № 172369: Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами: 1) Параметры колебательного контура имеют значения: емкость 1000 пФ; индуктивность 6∙10^(-8) Гн; активное сопротивление 0,5 Ом. какую мощность должен употреблять контур, чтобы электром... Вопрос № 172370: Здравствуйте,уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу: Пластинку кварца толщиной d=1,5 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ=27º. Ка... Вопрос № 172371: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите, пожалуйста, решить задачу: За какое время t тело соскользнёт без начальной скорости с наклонной плоскости высотой h с углом наклона α(альфа), если по такой же наклонной плоскости с углом наклона... Вопрос № 172365:
Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами:
Отправлен: 20.09.2009, 12:16 Отвечает Shvetski, Специалист : Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. По первой задаче Дано: t0=20ºC R0=35.8 Ом U=120 В I=0.33 A α=4.6*10-3 К-1 Найти: t1 Решение: Сначала найдем сопротивление лампы в рабочем состоянии R1=U/I = 120/0.33 = 363.6 Ом Зависимость сопротивления от температуры выражается формулой R1=R0*(1+α*Δt) тогда изменение емпературы Δt=(R1/R0 -1)/α = 1991ºC Тогда температура t1=t0+Δt = 1991+20=2011ºC
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Оценка ответа: 5
Вопрос № 172366:
Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами:
Отправлен: 20.09.2009, 12:28 Отвечает Gerhard, Практикант : Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. 1) В этой задаче считается, что лодка движется, пока человек идет вдоль неё, поэтому время движения лодки t связано со скоростью человека V и длиной лодки l=3,5 м как t=l/V (1) Расстояние же S, которое пройдет лодка равно: S=U*t (2) где U - скорость движения лодки, которая связана со скоростью человека через закон сохранения импульса: m*V=M*U (3) где m=80 кг - масса человека, M=200 кг - масса лодки Из (3) находим, что U/V=m/M Подставляя (1) в (2) имеем: S=l*U/V и, наконец, используя U/V=m/M окончательно имеем: S=l*m/M=3,5*80/200=1,4 м 2) Момент импульса L1 системы до того, как человек поймал мяч состоял только из момента импульса мяча (платформа и человек неподвижны), который рассматриваем как материальную точку: L1=Iм*ωм=m*R2*ωм (1) где m=0,5 кг - масса мяча, R=0,4 м - расстояние от центра платформы, на кото ром человек поймал мяч; с учетом ωм=Vм/R (2) где Vм=5 м/с - скорость мяча получаем, что L1=m*R*Vм (3) После того, как человек поймал мяч, платформа вместе с человеком пришла в движение, поэтому суммарный момент импульса L2 системы будет равен L2=(I+m*R2)*ω2 (4) где ω2=0,1 рад/с - общая угловая скорость системы, I - искомый суммарный момент инерции платформы и человека Согласно закону сохранения момента импульса приравниваем (3) и (4), после чего выражаем I: I=m*R(Vм-R*ω2)/ω2=0,5*0,4*(5-0,4*0,1)/0,1=9,92 кг*м2 - что-то маловато для системы человек+платформа, нет ли опечатки в условии?
Ответ отправил: Gerhard, Практикант
Оценка ответа: 5
Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. Задачу 1 можно решить иначе, вычислив смещение центра масс (ц.м.). При определении ц.м.системы лодка + человек мы можем считать, что вся масса лодки сосредоточена в точке, где находится ее ц.м. Пусть ц.м. лодки расположен на расстоянии a от одного её края, и на расстоянии b от другого (a + b = L, L - длина лодки). Ц.м. системы смещен относительно ц.м. лодки на расстояние (М*0 + m*a)/(m+M) = m*a/(m+M), или на расстояние (М*0 + m*b)/(m+M) = m*b/(m+M), в зависимости от того, где находится человек. При перемещении человека положение ц.м. системы относительно лодки изменяется на сумму этих смещений равную m*L/(m+M). Так как на систему не действуют внешние силы, положение ее ц.м. в пространстве не изменится, и лодка переместится относительно берега на это расстояние. Подставляя численные значения, получим ответ 1м.
Ответ отправил: Lang21, Профессионал
Оценка ответа: 5
Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. Дано: L=3.5 м M=200 кг m=80 кг Найти: x Решение. Закон сохранения импульса MV = mU M * x/t = m * (L-x)/t => Mx=mL - mx (M+m)x=mL x=mL/(M+m) x:=80 * 3.5 /(200+80) = 1 м Рисунок:  Ответ: 1 м С уважением Константин shvetski
исправлены теги, добавлен текстовый вариант ответа
----- ∙ Отредактировал: Shapoklak, Старший модератор ∙ Дата редактирования: 21.09.2009, 21:15 (время московское)
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Вопрос № 172367:
Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами:
Отправлен: 20.09.2009, 12:39 Отвечает Shvetski, Специалист : Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. По второй задаче Дано: C=25 нФ = 25*10-9 A L=1 Гн qm=2.5 мкКл = 2,5*10-6 Кл Найти: u(t) i(t) Решение: Видимо следует считать колебательный контур идеальным (активное сопротивление R=0) Сначала найдем циклическую частоту колебаний ω=√(1/LC) = √(1/(1*25*10-9)) = 6.3*103 c-1 Уравнение гармонических колебаний для заряда в колебательном контуре в общем виде можно записать: q(t) = qm*sin(ω*t) (можно и через косинус, поскольку не даются начальные условия, то мы можем выбрать сами) Тогда, подставив значения, получаем уравнения заряда на обкладках конденсатора в нашем контуре q(t)=2,5*10-6*sin(6.3*103*t) (Кл) Напряжение (разность потенциалов) на обкладках будет колебаться с той же частотой, что и заряд и в той же фазе. т.е. u(t)=Um*sin(ω*t) Найдем амплитуду напряжения по формуле Um=qm/C = 2.5*10-6/25*10-9 = 100 В Следовательно Um= 100*sin(6.3*103*t) (В) Уравнение силы тока получим, взяв производную от заряда по времени i(t)=q`(t) = (qm*sin(ω*t))`= ω*qm*cos(ω*t) i(t)=15.75*10-3*cos(6.3*103*t) (A) Если изначально уравнение заряда записать через косинус, то тогда уравнение напряжения тоже будет записано через косинус, а в уравнении силы тока будет (-sin), т.к. производная (cosφ)` = - sin φ
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. По поводу первой задачи замечу следующее. На рисунке ниже представлена гармоническая поперечная волна, распространяющаяся со скоростью v вдоль оси x, т. е. приведена зависимость между смещением ζ частиц среды, участвующих в волновом процессе, и расстоянием х этих частиц (например, частицы В) от источника колебаний О для какого-то фиксированного момента време¬ни t. Хотя приведенный график похож на график гармонического колебания, но они различны по существу. График волны дает зависимость смещения всех частиц среды от расстояния до источника колебаний в данный момент времени, а график колебаний — зависимость смещения данной частицы от времени.  Выполнив подобный рисунок, можно графически найти ответ на поставленный вопрос. Аналитическое решение задачи таково.  Решение не содержит никаких комментариев, но, думаю, должно быть Вам понятно. Будут вопросы - спрашивайте. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Оценка ответа: 5
Вопрос № 172368:
Здравствуйте,уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу:
Отправлен: 20.09.2009, 13:51 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Ushastik1985. Число зон Френеля, которые укладываются на щели, равно k = (a ∙ sin φ)/(λ/2) = (3 ∙ 10-6 ∙ sin 30°)/(0,6 ∙ 10-6/2) = 5. Поскольку k – нечетное число, то в заданном направлении получим максимум света, т. е. в указанной точке экрана будет светло. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172369:
Здравствуйте, уважаемые эксперты, прошу вас помочь с задачами:
Отправлен: 20.09.2009, 12:56 Отвечает SFResid, Модератор : Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. 1) Обозначим: C = 1000 пФ = 10-9 Ф - ёмкость конденсатора, L = 6∙10-8 Гн - индуктивность контура, R = 0.5 Ом - активное сопротивление контура, Um =10 В - заданная амплитуда напряжения на конденсаторе, Im - амплитуда тока в контуре, P - искомая мощность, потребляемая контуром. При синусоидальном токе, протекающем через активное сопротивление R имеем: P = Im2∙R/2 (1); Im = Um∙BC (2), где BC - ёмкостная проводимость конденсатора при угловой частоте синусоидального тока ω; BC = ω∙C (3). Подставляя (2) и (3) в (1): P = Um2∙ω2∙C2∙R/2 (4). С другой стороны, для собственной угловой частоты контура известно: ω2 = 1/(L∙C) (5); после подстановки в (4): P = Um2∙(C/L)∙R/2 = 102∙(10-9/6∙10-8)∙0 .5/2 = 0.417 Вт.
Ответ отправил: SFResid, Модератор
Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. Дано: q=25 нКл = 25*10-9 Кл R=1 см = 10-2 м σ=0,2 нКл/м2 = 0,2*10-9 Кл/м2 r=10 см = 10-1 м Найти: F Решение: Трофимова Т.И. Курс физики, М., "Высшая школа", 1994 г. с.157-158, 164 Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра.... определяется по формуле: E=(1/2*п*e0)*(т/r) (1) Здесь п=3,14, e0 = 8.85*10-12 Ф/м - электрическая постоянная (вообще-то обозначается греческой буквой "эпсилон", но здесь нет такой кнопки), т(тау - тоже нет такой кнопки)-линейная плотность заряда, r - расстояние до оси цилиндра) тогда действующую на заряд силу можно определить как F=q*E, или? с учетом (1) F=(1/2*п*e0)*(т*q/r) (2) Однако, в данной задаче дана не линейная, а поверхностная плотность заряда. Необходимо привести поверхностную плотность к л инейной. Рассмотрим цилиндр радиусом R и длиной l. Площадь боковой поверхности цилиндра S=2пR*l Линейная плотность заряда т=Q/l. Поверхностная плотность σ=Q/S = Q/2пR*l ⇒ т = 2пR*σ (3) Подставим значение (3) в (2) Получим F=(1/2*п*e0)*(2пR*σ*q/r), сократим и получим окончательно F=(q*R*σ)/(e0*r) F=(25*10-9*10-2*0.2*10-9)/(8.85*10-12*10-1)=5.65*10-8 Н
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Здравствуйте, Егоров Ярослав Владимирович. 1. Средняя мощность, потребляемая контуром, равна <P> = RIm2/2, где Im = UmCωC – амплитуда силы тока. Следовательно, <P> = R(UmCωC)2/2. (1) Ели в контуре поддерживаются незатухающие колебания, то их круговая частота равна ω = 1/√(LC). Подставив это выражение в формулу (1), получим <P> = RUmC2C2/(2LC) = RUmC2C/(2L), что после подстановки числовых значений дает <P> = 0,5 ∙ (10)2 ∙ 1000 ∙ 10-12/(2 ∙ 6 ∙ 10-8) ≈ 0,42 (Вт). Ответ: 0,42 Вт. 2. Пусть v = b/ω. Тогда u = dω/dk = dω/dv ∙ dv/dk = 1/(dv/dω) ∙ 1/(dk/dv). Поскольку k = ω/v, то dk/dv = (v(dω/dv) - ω)/v2, u = v2/(v – ω(dv/dω)). Но v = b/ω, dv/dω = -b/ω2, следовательно, u = v2/(v + ωb/ω2) = v2/(v + b/ω) = v2/(v + b/(kv)) = kv3/(kv2 + b). Вроде бы так... Ответ: u = kv3/(kv2 + b). 3. Сила F, действующая со стороны электрического поля цилиндра, на заряд q, по величине равна произведению этого заряда на напряженность электрического поля в точке, где этот заряд находится: F = qE. Поскольку напряженность поля заряда, равномерно распределенного в вакууме с поверхностной плотностью σ по круговой цилиндрической поверхности, радиус R которой во много раз меньше длины образующей, на расстоянии r от оси этой поверхности, равна E = σR/(ε0r), то для определения искомой силы получаем формулу F = qσR/(ε0r), что после подстановки в нее числовых значений дает F = 25 ∙ 10-9 ∙ 0,2 ∙ 10 -9 ∙ 0,01/(8,85 ∙ 10-12 ∙ 0,1) ≈ 0,057 ∙ 10-6 = 57 ∙ 10-9 (Н) = 57 нН. Ответ: 57 нН. 4. Выполним рисунок, иллюстрирующий изменение состояния газа.  Для определения недостающей характеристики начального состояния кислорода – температуры – используем уравнение Клапейрона – Менделеева: T1 = Mp1V1/(mR). Начальное состояние кислорода (точка 1) характеризуется величинами p1 = 2 атм = 2,026 ∙ 105 Па, V1 = 1 м3, T1 = Mp1V1/(mR). Второе состояние кислорода (точка 2) характеризуется величинами p2 = p1 = 2 атм = 2,026 ∙ 105 Па, V2 = 3 м3, T2 = Mp1V2/(mR). Третье состояние кислорода (точка 3) характеризуется ве личинами p3 = 5 атм = 5,065 ∙ 105 Па, V3 = V2 = 3 м3, T3 = Mp3V2/(mR). Изменение внутренней энергии кислорода равно ∆U = miR/(2M) ∙ (T3 – T1) = miR/(2M) ∙ (Mp3V2/(mR) – Mp1V1/(mR)) = i/2 ∙ (p3V2 – p1V1). (1) При переходе из второго состояния в третье объем кислорода не менялся, поэтому работа равна нулю. Работа при переходе из начального состояния во второе равна A = p1(V2 – V1). (2) Полученное количество теплоты, согласно первому началу термодинамики, равно Q = ∆U + A. (3) Подставляя в формулы (1), (2), (3) числовые значения величин, получаем ∆U = 5/2 ∙ (5,065 ∙ 105 ∙ 3 – 2,026 ∙ 105 ∙ 1) ≈ 32,9 ∙ 105 (Дж) = 3,29 МДж, A = 2,026 ∙ 105 ∙ (3 – 1) ≈ 4,05 ∙ 105 (Дж) ≈ 0,41 МДж, Q = 3,29 + 0,41 = 3,7 (МДж). Ответ: 3,29 МДж; 0,41 МДж; 3,7 МДж. < br>С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172370:
Здравствуйте,уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу:
Отправлен: 20.09.2009, 13:58 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Ushastik1985. Угол поворота плоскости поляризации света пропорционален длине пути светового луча в кварце: φ = αd, где α – вращательная способность кварца. При φ1 = 90° будет наблюдаться полное затмение поля зрения. Следовательно, α = φ/d = φ1/dmin, откуда dmin = φ1d/φ = (90° ∙ 1,5)/27° = 5 (мм). Ответ: 5 мм. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172371:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите, пожалуйста, решить задачу:
Отправлен: 20.09.2009, 14:04 Отвечает Shvetski, Специалист : Здравствуйте, Болдырев Тимофей. Сначала найдем коэффициент трения μ между телом и наклонной плоскостью  Тело движется равномерно, значит, по первому закону Ньютона mg+N+Fтр=0 (записываем в векторной форме со стрелками над соответствующими векторами) Тогда. в проекции на ось x: mg*sin β - Fтр = 0 ⇒ Fтр = mg*sin β (1) в проекции на ось у: -mg*cos β + N = 0 ⇒ N = mg*cos β (2) По определению Fтр = μ*N = μ*mg*cos β Приравняем к (1) μ*mg*cos β = mg*sin β ⇒ μ = mg*sin β/mg*cos β Следовательно, коэффициент трения μ = tg β (3) Рассмотрим движение тела по наклонной плоскости с углом наклона α. Тело движется с ускорением.  Найдем ускорение а. Согласно второму закону Ньютона mg+N+Fтр = ma (записываем со стрелками) Тогда в проекции на ось х: mg*sin α - Fтр = ma (4) ⇒ Fтр = mg*sin α - ma в проекции на ось у: -mg*cos α + N = 0 (5) ⇒ N=mg*cos α Сила рения Fтр = μ*mg*cos α C учетом (4) сократим на m μ*g*cos α = g*sin α - a Подставим значение из (3) tg β * g*cos α = g*sin α - a Тогда а = g(sin α - tg β * cos α) (6) Длина наклонной плоскости l = h/sin α = a*t2/2 Отсюда, время в пути t = √(2h/(a*sin α)) (7) Подставим значение а из (6), получим окончательно t=2h/(g*(sin2α - tg β * tg α))
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
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 25.09.2009 |
| В избранное | ||
