Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты данной рассылки

vitalkise
Статус: Профессионал
Рейтинг: 4056
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3343
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3239
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1226
Дата выхода:10.03.2011, 15:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:129 / 120
Вопросов / ответов:7 / 8

Вопрос № 182378: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: По длинному соленоиду из изолированного провода, наложенного плотно в два ряда, проходит электрический ток. Определить напряженность магнитного поля внутри соленоида при...


Вопрос № 182382: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Какова толщина мыльной пленки, если при наблюдении ее в отраженном свете она представляется зеленой (λ = 500 нм), когда угол между нормалью и лучом зрения равен 350? Показател...
Вопрос № 182383: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 75 А/м так, что вектор его скорости составляет угол в 300 с направлением поля. Определить радиус витк...
Вопрос № 182385: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Летящий с некоторой скоростью электрон попадает в электрическое поле и, двигаясь вдоль силовой линии, полностью теряет свою скорость между точками с разностью потенциало...
Вопрос № 182390: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%? (Ответ: На 55 %)...
Вопрос № 182391: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Две тележки одинаковой массы движутся по гладкой наклонной плоскости с углом наклона 300 навстречу друг другу: первая со скоростью 8 м/с вверх, вторая со ско...
Вопрос № 182393: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Плоский конденсатор, подключенный к источнику с ЭДС 100 В, состоит из двух квадратных обкладок площадью 1 м2 каждая, расположенных на расстоянии 1мм друг от друга. Между ними диэлектрическая плас...

Вопрос № 182378:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

По длинному соленоиду из изолированного провода, наложенного плотно в два ряда, проходит электрический ток. Определить напряженность магнитного поля внутри соленоида при силе тока в нем 0,52 А. Диаметр провода 0,2 мм.

Отправлен: 04.03.2011, 18:34
Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница вопроса »


Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
Здравствуйте, Евгения!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.

Дано: d = 0,2 мм, I = 0,52 А, k = 2.
Определить: H.

Если однослойный соленоид находится в вакууме, то напряжённость H магнитного поля внутри соленоида определяется по формуле
H = nI,
где n - число витков, приходящихся на единицу длины соленоида, I - сила тока.

Поле многослойного соленоида рассчитывается как сумма полей отдельных слоев, каждый из которых представляет собой однослойный соленоид. Радиус внутреннего слоя равен радиусу каркаса плюс радиус провода. Радиус каждого последующего слоя больше предыдущего на диаметр провода.

Следовательно, при одинаково плотной навивке k слоёв будем иметь, согласно формуле (1) и сделанному выше утверждению
H = knI. (2)

При d = 0,2 мм на длине, равной 1 м = 1000 мм, помещается n = 1000/0,2 = 5000 витков,
тогда в соответствии с формулой (2) получим
H = 2 • 5000 • 0,52 = 5,2 • 103 (А/м).

Ответ: 5,2 • 103 (А/м).

С уважением.

-----
Пусть говорят дела

Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 04.03.2011, 19:43
Номер ответа: 266091
Беларусь, Минск

Оценка ответа: 5
Комментарий к оценке:
Спасибо!!!

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266091 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Саныч (Специалист) :
    Здравствуйте, Евгения!
    Пусть длина соленоида равна l. Тогда соленоид, по которому протекает ток I, имеющий N витков и находящийся в вакууме внутри создает магнитное поле с напряженностью H=N*I/l. По условию N=2*n, где n - число витков одного слоя. Длина соленоида равна: l=n*d. Тогда H=2*n*I/(n*d)=2*I/d=2*0,52/(2*10^(-4)) A/м =5200 A/м.
    Ответ: H=5200 A/м.

    Ответ отправил: Саныч (Специалист)
    Ответ отправлен: 04.03.2011, 19:57
    Номер ответа: 266092
    Россия, Самара
    Абонент Skype: valera_kuz47

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266092 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182382:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

    Какова толщина мыльной пленки, если при наблюдении ее в отраженном свете она представляется зеленой (λ = 500 нм), когда угол между нормалью и лучом зрения равен 350? Показатель преломления мыльной воды принять 1,33.

    Отправлен: 04.03.2011, 21:10
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает vitalkise (Профессионал) :
    Здравствуйте, Евгения!
    Будем считать, что речь в задаче все же идет о минимальной толщине мыльной пленки.
    Лучи 1 и 2 когерентны, поэтому в точке схождения они могут интерферировать.

    На рисунке указан фронт волны ВС. Выразим разность хода между лучами 1 и 2 в точках В и С. Оптическая разность хода будет равна:
    Δ=2*АО*n - CO - λ/2
    λ/2 - обусловлена потерей полуволны в точке О при отражении луча 1 от оптически более плотной среды.
    Из прямоугольных треугольников ОАК и ОСВ находим АО и СО и подставляем:
    Δ=2*d*n/cosi - 2*d*sini*sinα/cosi - λ/2 =2*d/cosi*(n - sini*sinα) - λ/2=2*d/cosi*(n - n*sin2i) - λ/2=2*d*n*cosi - λ/2
    Условие интерференционного максимума выглядит следующим образом:
    Δ=k*λ
    Тогда будем иметь:
    2*d*n*cosi - λ/2=k*λ
    или
    2*d*n*cosi=(2k+1)*_ 5;/2, где k=0, 1, 2, ...
    Минимальная толщина пленки соответствует k=0. Отсюда минимальная толщина пленки, соответствующая максимальной освещенности в отраженном свете, будет равна:
    dmin=λ/(4*n*cosi)
    Остается только выразить cosi через n и α. Для чего воспользуемся законом преломления:
    sinα/sini=n
    Тогда будем иметь:
    cosi=√(1 - sin2α/n2)
    Тогда получаем окончательное выражение:
    dmin=λ/[4*√(n2 - sin2α)]
    Выразим искомую величину:
    dmin=5*10-7/[4*√(1.332 - sin235º)]≈1.04*10-7 (м)=104 (нм)
    Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
    Удачи

    Ответ отправил: vitalkise (Профессионал)
    Ответ отправлен: 05.03.2011, 05:00
    Номер ответа: 266100
    Россия, Новоалтайск
    ICQ # 429505997

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266100 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182383:

    Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

    Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 75 А/м так, что вектор его скорости составляет угол в 300 с направлением поля. Определить радиус витков траектории электрона и расстояние, пройденное им вдоль силовых линий за три витка, если скорость электрона 2,5•106 м/с.

    Отправлен: 04.03.2011, 21:37
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Саныч (Специалист) :
    Здравствуйте, Евгения!

    Представляю Вам одно из решений.
    Дано: H=75A/м, alfa=30 град., v=2,5*10^6 м/с, m=9,11*10^(-31) кг, e=1,6*10^(-19) Кл.
    Найти: R, 3*h.
    Решение.
    Так как электрон движется не перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то движение электрона будет пространственным. Пусть в пространственной декартовой системе координат xyz вектор магнитной индукции B направлен по оси x. Вектор скорости v разложим на составляющие: vx параллельна полю, а vy - перпендикулярно полю и направлена по оси y. Очевидно, vx=v*cos(alfa), vx=v*sin(alfa).
    Электрон участвует в двух движениях: равномерно с постоянной скоростью vx движется вдоль оси x, и движется по окружности радиуса R под влиянием силы Лоренца. Сложение этих движений дает траекторию движения электрона - винтовую линию, которую характеризуют два параметра: радиус R и шаг винтовой линии h (смещение электрона вдоль оси x при совершении одного оборота по окружности). Ес ли T - период обращения электрона (время совершения одного оборота), то h=vx*T=v*T*cos(alfa).
    Сила Лоренца придает электрону нормальное ускорение an=vy^2/R, а сила Лоренца Fл равна Fл=e*vy*B (B=vu0*H, е - заряд электрона). По второму закону Ньютона m*vy^2/R=e*vy*B, откуда R=m*vy/(e*B)=m*v*sin(alfa)/(e*mu0*H)=9,11*10^(-31) *2,5*10^6*sin(30)/(1,6*10^(-19)*4*pi*10^(-7)*75)=0,0076 м=7,6 mm. Далее, Т=2*pi*R/vy=|путь разделить на скорость|=2*pi*R/(v*sin(alfa))=2*pi*7,6*10^(-3)/(2,5*10^6*0,5)=38,18*10^(-9) c.
    Теперь h=v*T*cos(alfa)=2,5*10^6*38,18*10^(-9)*sqrt(3)/2=82,662*10^(-3) м =8,266 см.
    Ответ: R=7,6 мм, 3*h=24,798 см.

    Ответ отправил: Саныч (Специалист)
    Ответ отправлен: 04.03.2011, 23:20
    Номер ответа: 266094
    Россия, Самара
    Абонент Skype: valera_kuz47

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266094 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182385:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

    Летящий с некоторой скоростью электрон попадает в электрическое поле и, двигаясь вдоль силовой линии, полностью теряет свою скорость между точками с разностью потенциалов 400 В. Движение электрона происходит в вакууме. Определить начальную скорость электрона. При какой разности потенциалов скорость электрона уменьшится в 2 раза?

    Отправлен: 04.03.2011, 23:19
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Саныч (Специалист) :
    Здравствуйте, Евгения!
    Дано: U=400 B, m=9,11*10^(-31) кг, e=1,6*10^(-19) Кл.
    Найти v0, U2
    Решение.
    При движении вдоль линии электрического поля, электрон тормозится полем до нулевой скорости. Работа электрического поля по торможению электрона равна At=e*U. С другой стороны, эта работа равна кинетической энергии Ek=m*v0^2/2, которой электрон обладал, влетая в поле и двигаясь с начальной скоростью v0. Поэтому e*U=m*v0^2/2, откуда v0=sqrt(2*e*U/m)=sqrt(2*1,6*10^(-19)*400/(,11*10^(-31)))=1,18*10^7 м/с.
    Если скорость электрона уменьшится в два раза, то баланс энергий будет следующим: e*U2+m*(v0/2)^2/2=m*v0^2/2, откуда
    e*U2=3*m*v0^2/8 -> U2=3*m*v0^2/(8*e)=3*9,11*10^(-31)*(1,18*10^7)^2/(8*1,6*10^(-19))=2,97*10^2 B=297 B.
    Ответ: v0=1,18*10^7 м/с, U2=297 B.
    С уважением.

    Ответ отправил: Саныч (Специалист)
    Ответ отправлен: 05.03.2011, 00:08
    Номер ответа: 266096
    Россия, Самара
    Абонент Skype: valera_kuz47

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266096 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182390:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

    На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%? (Ответ: На 55 %)

    Отправлен: 05.03.2011, 10:28
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Жерар (Студент) :
    Здравствуйте, Евгения!

    Пусть интенсивность естественного света, падающего на призму Николя, равна I0. Вследствие двойного лучепреломления он расщепляется на два пучка света, обыкновенный и необыкновенный, имеющие равную интенсивность I0/2, но полностью поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение о плоскость склеивания и выходит через боковую поверхность, а необыкновенный проходит насквозь, при этом его интенсивность уменьшается до I1 = I0(1-k)/2, где k - относительный коэффициент потерь.

    В данном случае k = 10% = 0.1 и I1 = I0(1-0.1)/2 = 0.45 I0, то есть интенсивность на выходе составляет 45% от входной, уменьшаясь таким образом на 55%.

    Ответ отправил: Жерар (Студент)
    Ответ отправлен: 05.03.2011, 11:53
    Номер ответа: 266105
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266105 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182391:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

    Две тележки одинаковой массы движутся по гладкой наклонной плоскости с углом наклона 300 навстречу друг другу: первая со скоростью 8 м/с вверх, вторая со скоростью 2 м/с вниз. Происходит абсолютно упругий удар. Определить расстояние, которое пройдет вторая тележка до полной остановки.

    Отправлен: 05.03.2011, 13:40
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Жерар (Студент) :
    Здравствуйте, Евгения!

    В общем случае, при абсолютно упругом центральном столкновении тел массой m1 и m2, движущихся со скоростями v1 и v2, их скорости после столкновения u1 и u2 определяются из законов сохранения энергии и импульса:







    Разделив первое уравнение на второе, получаем v1 + u1 = v2 + u2, откуда u2 = u1 + v1 - v2. Подставляя во второе уравнения, получаем



    и



    В частности, при m1 = m2 имеем u1 = v2 и u2 = v1, то есть тела равной массы "обмениваются" скоростями.

    В данном случае вторая тележка после столкновения начнет двигаться вверх с начальной скоростью 8 м/с.

    При движении тела вверх по наклонной плоскости с углом наклона α на него в общем случае действуют четыре силы: сила тяги F, сила тяжести mg sin α, сила упругости N и сила трения Fтр = μN (в системе координат, где ось x направлена параллельно плоскости, а ось y - перпендикулярно ей). Второй закон Ньютона при этом имеет вид:



    (сила упругости направлена перпендикулярно плоскости и в уравнение не входит). Если сила тяги отсутствует, а силой трения можно пренебречь,
    то ускорение равно a = - g sin α (знак "-" означает, что тело замедляется). Изменение скорости описывается выражением



    откуда при v0 = 0 получаем формулу для пройденного расстояния:



    В данном случае v = 8 м/с, α = 300, g = 9.8 м/с2 и

    Ответ отправил: Жерар (Студент)
    Ответ отправлен: 06.03.2011, 04:54
    Номер ответа: 266114
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Спасибо!!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266114 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182393:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
    Плоский конденсатор, подключенный к источнику с ЭДС 100 В, состоит из двух квадратных обкладок площадью 1 м2 каждая, расположенных на расстоянии 1мм друг от друга. Между ними диэлектрическая пластинка с диэлектрич. прониц. 5, заполняющая весь объём конденсатора. Пластинку начинают двигать со постоянной скоростью 2см/сек. Какой ток по модулю и направлению потечет? Внутр сопротивлением источника пренебречь.

    Отправлен: 05.03.2011, 14:39
    Вопрос задал: Наталия (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Жерар (Студент) :
    Здравствуйте, Наталия!

    Емкость плоского конденсатора выражается формулой



    где S - площадь обкладок, d - расстояние между ними, ε - диэлектрическая проницаемость. Если обкладка - квадрат со стороной l, то S = l2 и первоначальная емкость конденсатора будет равна



    Для полностью выдвинутой пластинки



    (диэлектрическую проницаемость воздуха можно считать равной 1). Если пластинка выдвинута частично на величину x, то можно рассматривать конденсатор как два параллельно соединенных конденсатора с площадью обкладок l(l-x) и lx и диэлектрической проницаемостью ε и 1 соответственно. Его емкость будет равна сумме емкостей этих конденсаторов:



    Если п ластинка движется с постоянной скоростью v, то x = vΔt и емкость будет меняться со временем по закону



    Если конденсатор заряжен от источника с ЭДС E до максимума, равного q0 = C0E, то его заряд будет изменяться со временем на величину



    (знак "-" означает уменьшение заряда). Тогда сила тока будет определяться выражением



    В данном случае ε0 ≈ 8.854 · 10-12 Ф/м, ε = 5, l=1 м, d = 0.001 м, v = 0.02 м/c и E = 100 В. Сила тока будет равна



    Итак, потечет ток силой I ≈ 0.071 мкА в направлении, противоположном направлению действия ЭДС.

    Ответ отправил: Жерар (Студент)
    Ответ отправлен: 06.03.2011, 06:41
    Номер ответа: 266115
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266115 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)

    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * 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.



    В избранное