Вопрос № 173861: 1.Однородному цилиндру сообщают начальный импульс, в результате чего он начинает катиться без скольжения вверх по наклонной плоскости со скоростью v =3 м/с, Плоскость образует с горизонтом угол 20о. На какую высоту поднимется цилиндр? Какую скорость ...
Вопрос № 173866: Доброго времени суток уважаемые эксперты физики! Помогите пожалуйста решить следующие задачи ссылка на файл задачи.doc. Задачи.doc С уважением Анатолий....
Вопрос № 173868: Здравствуйте уважаемые эксперты. Решите, пожалуйста, задачи. 1. Есть четыре магнита в виде пластин с габаритами 10 на 10 на 0,5 см. В первом случае магниты - пластины расположили по два рядом (для ясности габариты первой и второй пары магнит...
Вопрос № 173876: День добрый, уважаемые эксперты!!! Помогите решить задачу. Нейтрон массой mо ударяется о неподвижное ядро атома углерода массой m=12mo. Считая удар центральным и упругим, найдите, во сколько раз уменьшится кинетическая энергия нейтрона ...
Вопрос № 173879: Здравствуйте уважаемые эксперты! помогите пожалуйста вывести формулу для решения задачи: Определить, насколько резонансная частота отличается от частоты ν0 =1кГц собственный колебаний системы, характеризуемой коэффициентом затухания β...
Вопрос № 173881: Здравствуйте уважаемые эксперты! помогите пожалуйста вывести формулу для решения задач: 1.Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой ν =1000 Гц. Определить частоту ν0 собственных колебаний, если резонансная часто...
Вопрос № 173891: Уважаемые эксперты,требуется ваша помощь. Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость частицы с массой покоя m0 от 0,6 с до 0,8 с? К ободу диска массой m=5 кг приложена постоянная касательная сила F=2 Н. Какую кинетическ...
Вопрос № 173861:
1.Однородному цилиндру сообщают начальный импульс, в результате чего он начинает катиться без скольжения вверх по наклонной плоскости со скоростью v =3 м/с, Плоскость образует с горизонтом угол 20о. На какую высоту поднимется цилиндр? Какую скорость имеет цилиндр в момент возвращения в исходное состояние? 2..К ободу однородного диска радиуса 0,2 м с осью вращения, проходящей через центр диска, приложена постоянная касательная сила 98,1 Н. При вращении в оси диска действует момент сил трения 5 Нм.
Определить массу диска, если он вращается с угловым ускорением 100 рад/с2.
Свяжем инерциальную систему отсчета с поверхностью Земли. Начало координат O выберем в точке, совпадающей с центром масс цилиндра, ось абсцисс направим параллельно наклонной плоскости в сторону движения цилиндра в сторону его движения, ось ординат – параллельно ей, ось аппликат – перпендикулярно к плоскости рисунка.
На
движущийся цилиндр в выбранной системе отсчета действует сила тяжести mg, сила N нормальной реакции наклонной плоскости и сила Fтр трения качения.
Закон поступательного движения центра масс цилиндра имеет вид ma = mg + Fтр + N, (1) а закон вращательного движения цилиндра относительно оси, проходящей через начало координат, иммет вид MO(Fтр) + MO(mg) + MO(N) = Jε. (2)
Проецируя уравнение (1) на оси абсцисс и ординат, а уравнение (2) – на ось аппликат, получаем систему уравнений ma = mg ∙ sin α – Fтр, (3) 0 = N – mg ∙ cos α, (4) FтрR = Jε. (5)
С учетом того, что Fтр = μN/R, J = mR2/2, ε = a/R, из выражений (3) – (5) получаем Fтр = Jε/R = mεR2/(2R)
= mεR/2, mεR/2 = μN/R, μ/R = mεR/(2N) = mεR/(2mg ∙ cos α) = εR/(2g ∙ cos α) = a/(2g ∙ cos α), ma = mg ∙ sin α – μmg ∙ cos α /R, a = g(sin α – μ ∙ cos α/R) = g(sin α – a ∙ cos α /(2g ∙ cos α)) = g(sin α – a/(2g)) = g ∙ sin α – a/2, a + a/2 = g ∙ sin α, 3a/2 = g ∙ sin α, a
= (2g ∙ sin α)/3 (6) – ускорение центра масс катящегося цилиндра.
Перемещение центра масс цилиндра вдоль наклонной плоскости равно s = vt – at2/2 = v2/a – a(v/a)2/2 = v2/a – v2/(2a) = v2/(2a), или, с учетом выражения (6), s = v2 : (4g ∙ sin α)/3 = 3v2/(4g ∙ sin α), h/sin α = 3v2/(4g ∙ sin α), h = 3v2/(4g), откуда после подстановки
числовых значений величин получаем h ≈ 3 ∙ 32/(4 ∙ 9,81) ≈ 0,69 (м).
Пусть теперь цилиндр скатывается обратно по наклонной плоскости. В этом положении он обладает потенциальной энергией Wп = mgh = 3mgv2/(4g) = 3mv2/4, (7) а в конечном положении цилиндр обладает нулевой потенциальной энергией и кинетической энергией, равной сумме кинетических энергий поступательного и вращательного дви
жений: Wк = mV2/2 + Jω2/2 = mV2/2 + mR2/2 ∙ V2/(2R2) = 3mV2/4. (8)
Приравнивая выражения (7) и (8), устанавливаем, что V = v = 3 м/с.
Опять же, если не учитывать трения, то скорость v` в конце спуска будет равна скорости v
2. Дано: R=0.2 м F=98.1
H M=5H*м е=100 с-1 Найти: m Решение: Согласно основному уравнению динамики вращательного движения FR-M=Je где J=mR2/2 - момент инерции диска Тогда m=2(FR-M)/eR2 ~ 7.3 кг Вроде так
Удачи
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 01.11.2009, 12:24
Оценка ответа: 3
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 256073
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 173866:
Доброго времени суток уважаемые эксперты физики! Помогите пожалуйста решить следующие задачи ссылка на файл задачи.doc. Задачи.doc С уважением Анатолий.
x=a*cos(ωt+φ) x0=a*cos(ω*0+φ)=a*cosφ=a/3 cosφ=1/3 φ=±arccos(1/3)=±1,23 рад=±70,5º В обоих случаях имеем 2 корня с противоположным направлением движения.
5 Сила натяжения струны постоянна и не зависит от её удлинения. Тогда потенциальная энергия системы равна работе по удлинению струны, которая прямо пропорциональна удлинению Eп=2*T*Δl=2*T*(√(l2+x2)-l) сила F=-dEп/dx=-2*T*x/√(l2+x2) при малых колебаниях сила примерно равна F≈-2*T*x/l Ускорение a=F/m=-2Tx/lm=d2x/dt2 При движении по закону косинуса координата x=A*cos(ωt), a ускорение a=d2x/dt2=-A*ω2*cos(ωt) Отсюда ω=√(2T/lm) x=A*cos(ωt)=A*cos(√(2T/lm)*t)
----- Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...
Ответ отправил: Химик CH, Модератор
Ответ отправлен: 01.11.2009, 19:50 Латвия, Рига Тел.: +37128295428 Абонент Skype: himik_c2h5oh
Оценка ответа: 3
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 256088
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
1. Есть четыре магнита в виде пластин с габаритами 10 на 10 на 0,5 см. В первом случае магниты - пластины расположили по два рядом (для ясности габариты первой и второй пары магнитов 10 на 20 на 0,5 см) одинаковыми полюсами к друг другу на расстоянии 1 см плоскими сторонами. Пусть сила отталкивания будет F1. Во втором случае первый и второй магнит примагнитили друг к другу, таким же образом сделали с третьим и четвёртым магнитом. И расположили
эти пары магнитов (для ясности габариты первой и второй пары магнитов 10 на 10 на 1 см) одинаковыми полюсами друг к другу на расстоянии 1 см плоскими сторонами. Пусть сила отталкивания будет F2. Определить какая сила F1 или F2 будет больше? А если будет больше то насколько? Характеристики магнитов такие. Остаточная магнитная индукция, Вг=1,13 Тл. Коэрцитивная сила по намагниченности, jHc=2400 kA/m. Коэрцитивная сила по индукции, вНс=810 kA/m. Магнитная энергия
(ВН)max= 250кДЖ/м3.
2. Имеется диод, на который подали электрический ток, но полярность диода стоит так, что он не пропускает ток и работает как конденсатор. Площадь диода 1 квадратный см. Определите ёмкость и энергию заряда, если известно, что напряжение равно 1000 Вольт.
Также подскажите, пожалуйста, формулу Ляме.
Заранее спасибо. С уважением.
Отправлен: 01.11.2009, 01:33
Вопрос задал: Goloka, Посетитель
Всего ответов: 1 Страница вопроса »
1. Для плоской пластины или цилиндра, намагниченного перпендикулярно плоским граням, поверхностная плотность магнитных зарядов равна остаточной индукции σm = Br. Это верно для большинства современных материалов для постоянных магнитов, например, Nd-Fe-B. Поле H, создаваемое плоской пластиной, точно такое же, как электрическое поле плоского конденсатора с воздушным диэлектриком. Исходя из аналогии с электростатикой, можно ожидать, что во 2-ом
случае для указанных размеров сила отталкивания будет больше. В принципе, силу можно посчитать достаточно точно. Расчет сводится к определению сил взаимодействия 4-х пар заряженных плоских прямоугольных областей с известной поверхностной плотностью заряда. Аналитически задача не решается, только численно.
2, 3. Большие формулы, поэтому ответы в отдельном файле (pdf).
Литература: 1.
С. Тикадзуми. Физика ферромагнетизма. 2. В.И.Гаман. Физика полупроводниковых приборов. 3. Ю.Н.Работнов. Сопротивление материалов.
Ответ отправил: Lang21, Профессионал
Ответ отправлен: 03.11.2009, 21:34
Оценка ответа: 5
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 256160
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 173876:
День добрый, уважаемые эксперты!!!
Помогите решить задачу.
Нейтрон массой mо ударяется о неподвижное ядро атома углерода массой m=12mo. Считая удар центральным и упругим, найдите, во сколько раз уменьшится кинетическая энергия нейтрона при ударе.
Если решить систему уравнений, выражающих закон сохранения механической энергии и закон сохранения импульса системы «нейтрон – ядро атома углерода» как для случая абсолютно упругого центрального удара двух шаров, то получим выражение для скорости u нейтрона после соударения: u = (m0 – 12m0)v/(m0 + 12m0) = -11v/13, где v – скорость нейтрона до соударения.
Поскольку до соударения нейтрон обладал кинетической энергией
m0v2/2, а после соударения – кинетической энергией m0u2/2 = 121m0v2/338, то его кинетическая энергия уменьшилась в m0v2/2 : 121m0v2/338= 1/2 : 121/338 = 169/121 ≈ 1,4 раза.
Вот более подробное решение, в дополнение к предыдущему ответу.
Запишем законы сохранения импулься и энергии p0 - p = P, (1) p02/(2m) - p2/(2m) = P2/(2M). (2) Здесь p0, p - импульс протна до и после столкновения, P - импульс ядра после столкновения. Уравнение (2) перепишем в виде (p0 - p)*(p0 + p) = (m/M)*P2, откуда, используя (1), находим p0
+ p = (m/M)*P. (3) Совместное решение (1) и (3) дает p0 = (1 + (m/M))*P/2, p = -(1 - (m/M))*P/2. Отношение энергии протона до и после удара равно (p0/p)2 = ((m + M)/(m - M))2 = (13/11)2 = 1.4.
Ответ отправил: Lang21, Профессионал
Ответ отправлен: 04.11.2009, 09:12
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 256167
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 173879:
Здравствуйте уважаемые эксперты! помогите пожалуйста вывести формулу для решения задачи: Определить, насколько резонансная частота отличается от частоты ν0 =1кГц собственный колебаний системы, характеризуемой коэффициентом затухания β = 400 с-1.
ЗАРАНЕЕ БОЛЬШОЕ СПАСИБО!!!!!!!!!!!!
Отправлен: 01.11.2009, 13:14
Вопрос задал: Magma, Посетитель
Всего ответов: 1 Страница вопроса »
Циклическая резонансная частота ωр вынужденных колебаний системы связана с циклической частотой ω0 собственных колебаний системы соотношением ωр = √(ω02 - 2β2), следовательно, 2πνр = √(4π2ν02 - 2β2), νр = √(4π2ν02 - 2β2)/(2π), νр/ν0
= √(4π2ν02 - 2β2)/(2πν0).
После подстановки в полученную формулу числовых значений величин получаем νр/ν0 = √(4π2 ∙ (1000)2 – 2 ∙ (400)2)/(2π ∙ 1000) ≈ 0,996, т. е. резонансная частота колебаний составляет
99,6 % частоты собственных колебаний системы.
#thank 256158
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 173881:
Здравствуйте уважаемые эксперты! помогите пожалуйста вывести формулу для решения задач: 1.Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой ν =1000 Гц. Определить частоту ν0 собственных колебаний, если резонансная частота 998 рез ν = Гц. 2. Математический маятник совершает колебания в среде, для которой логарифмический декремент затухания 0 λ =1,5. Каким будет значение λ , если сопротивление среды увеличить в n = 2 раза? Во сколько раз следует увеличить
сопротивление среды, чтобы колебания стали невозможны
ЗАРАНЕЕ БОЛЬШОЕ СПАСИБО!!!!!!!!
Отправлен: 01.11.2009, 13:16
Вопрос задал: Magma, Посетитель
Всего ответов: 1 Страница вопроса »
2. Согласно определению логарифмического декремента затухания
колебаний, он равен λ = bT/(2m), где b – коэффициент, характеризующий сопротивление среды; T = 2π/k (k = √(c/m), с – коэффициент пропорциональности линейной восстанавливающей силы) – период затухающих колебаний, m – масса маятника. Тогда, если λ1 = bT/(2m), λ2 = nbT/(2m), то λ2/λ1 = nbT/(2m) : bT/(2m) = n, λ2 = nλ1, то есть при увеличении
сопротивления среды в n = 2 раза логарифмический декремент затухания колебаний увеличится также в два раза и составит λ2 = 2λ1 = 2 ∙ 1,5 = 3.
Поскольку T = 2π/ω = 2π/√(ω02 – β2), то колебания становятся невозможными при T → ∞, то есть при βmax = λmax/T = ω0. Поэтому искомое увеличение равно n∞ = βmax/β
= λmax/λ = ω0T/λ = 2π/λ, то есть n∞ = 2π/1,5 ≈ 4,2.
Ответ: 3; в 4,2 раза.
Честно говоря, со второй задачей нет полной уверенности, что она решена правильно. Как-то все слишком просто...
#thank 256187
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 173891:
Уважаемые эксперты,требуется ваша помощь.
Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость частицы с массой покоя m0 от 0,6 с до 0,8 с?
К ободу диска массой m=5 кг приложена постоянная касательная сила F=2 Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через t=5 с после начала действия силы?
Отвечает Shvetski, Специалист :
Здравствуйте, Горбунов Кирилл Дмитриевич. По первой задаче Работа равна изменению кинетической энергии A=ΔEK=EK-EK0 Кинетическая энергия EK=1/2 mv2 Масса частицы m=m0/√(1-v2/c2) Скорость v=0,8c v0=0,6c Тогда A=1/2((0.64/0.6 m0c2)-(0.36/0.8 m0c2))=1/2(1.067-0.45)m0c2=0.31m0c2
По
второй задаче Видимо, следует предположить, что диск вращается вокруг неподвижной оси. Дано: m=5 кг F=2 H t=5c Найти: EK Решение: Кинетическая энергия вращения EK=1/2(Jω2) (1) момент инерции диска J=1/2(mR2) (2) Угловая скорость ω=et (3), где е - угловое ускорение; Основной закон динамики вращательного движения M=et ⇒ e=M/J=FR/(1/2mR2)=2F/mR (
4) Подставим (4) в (3) ω=2Ft/mR (5) Подставим (2) и (5) в (1) EK=F2*t2/m = 20 Дж
Удачи
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 01.11.2009, 20:13
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: спасибо большое)
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 256089
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!
* 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.