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: 4342
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3292
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3281
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1252
Дата выхода:10.04.2011, 23:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:126 / 119
Вопросов / ответов:6 / 7

Вопрос № 182728: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Изолированный металлический диск радиуса а = 0,250 м вращается с частотой n = 1000 мин-1. Найти разность потенциалов U между центром и краем диска, возникающую: a) в отсут...


Вопрос № 182738: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим нормально. Наблюдение производится в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии ...
Вопрос № 182739: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Эбонитовый шар радиуса R = 50,0 мм заряжен равномерно распределенным поверхностным зарядом с плотностью σ = 10,0 мкКл/м2. Шар приводится во вращение вокруг своей оси с ...
Вопрос № 182740: Здравствуйте! Уважаемые эксперты помогите с решением двух задач по физике: 16. Электроемкость плоского воздушного конденсатора 5 пФ. Разность потенциалов между его обкладками равна 1000 В. Площадь каждой обкладки конденсатора равна 100 см2. ...
Вопрос № 182742: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: На дифракционную решетку нормально падает свет от натриевого пламени (λ = 589 нм). При этом для спектра третьего порядка получается угол отклонения 10011'. Какова длина волны,...
Вопрос № 182752: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Определить пороговую энергию образования электронно-позитронной пары в кулоновском поле электрона, которая происходит по схеме y+e → e- + e
Вопрос № 182728:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Изолированный металлический диск радиуса а = 0,250 м вращается с частотой n = 1000 мин-1. Найти разность потенциалов U между центром и краем диска, возникающую:
a) в отсутствие магнитных полей,
b) в случае, когда имеется перпендикулярное к диску однородное поле с индукцией В = 10,0 мТл.
(Ответ: а) U=2,0 нВ; б) U= - 33 мВ)

Отправлен: 05.04.2011, 03:52
Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница вопроса »


Отвечает vitalkise (Профессионал) :
Здравствуйте, Евгения!
Воспользуемся вторым законом Ньютона:
Fц=m*aц
Центростремительное ускорение равно:
aц=V2/r
Линейная скорость связана с угловой следующим соотношением:
V=ω*r
тогда будем иметь
aц=V2/r=(ω*r)2/r=ω2*r
т.е.
F=m*ω2*r
а) рассмотрим первый случай
При вращении центробежная сила будет смещать свободные электроны на периферию, в результате чего там накопится избыток отрицательного заряда (и возникнет электрическое поле, силовые линии которого направлены радиально). Но это только до тех пор, пока центробежная сила не уравновесится противоположной кулоновской силой.
F=Fe=e*dU/dr
тогда
e*dU/dr=m*ω2*r
dU=m*ω2*r*dr/e
Чтобы вычислить искомую разность потенциалов проинтегрируем выражение:
U=0a∫(m*ω2*r*dr/e)=m*&# 969;2*a2/(2*e)
ω=2*п*n
U=m*(2*п*n)2*a2/(2*e)
Вычислим искомую величину:
U=9.1*10-31*(2*3.14*50/3)2*0.252/(2*1.6*10-19)≈1947*10-12 (В)≈2 (нВ)
б) рассмотрим второй случай
При наличии внешнего магнитного поля появляется сила Лоренца:
Fл=e*V*B=e*B*r*ω
F= - Fл= - e*dU/dr
тогда
e*dU/dr= - e*B*r*ω
dU= - B*r*ω*dr
U=- 0a∫(B*r*ω*dr)= - B*ω*a2/2
ω=2*п*n
U= - B*2*п*n*a2/2
Искомая разность потенциалов во втором случае строго говоря будет равна сумме:
U= - B*2*п*n*a2/2+m*(2*п*n)2*a2/(2*e)
Вычислим искомую величину:
U= - 10-2*2*3.14*50/3*0.252/2+2*10-9≈ - 33 (мВ)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи

Ответ отправил: vitalkise (Профессионал)
Ответ отправлен: 05.04.2011, 05:19
Номер ответа: 266551
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 266551 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182738:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
    Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим нормально. Наблюдение производится в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии 1 = 579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии 2 = 577 нм?
    Если не сложно то пожалуйста с подробным решением.

    Отправлен: 05.04.2011, 11:22
    Вопрос задал: Сергей (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает vitalkise (Профессионал) :
    Здравствуйте, Сергей!
    Радиус n - го светлого кольца, соответствующего линии λ1, в проходящем свете определяется соотношением:
    rn=√(n*λ1*R)
    Радиус следующего светлого кольца, соответствующего линии λ2, равен:
    rn+1=√[(n+1)*λ2*R]
    По условию задачи:
    rn=rn+1
    √(n*λ1*R)=√[(n+1)*λ2*R]
    n*λ1*R=(n+1)*λ2*R
    n*λ1=(n+1)*λ2
    n=λ2/(λ1 - λ2)
    Вычислим искомую величину:
    n=579.1*10-9/(579.1*10-9 - 577*10-9)≈276
    Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
    Удачи

    Ответ отправил: vitalkise (Профессионал)
    Ответ отправлен: 05.04.2011, 12:29
    Номер ответа: 266555
    Россия, Новоалтайск
    ICQ # 429505997

    Оценка ответа: 5
    Комментарий к оценке:
    Благодарю!!

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266555 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182739:

    Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

    Эбонитовый шар радиуса R = 50,0 мм заряжен равномерно распределенным поверхностным зарядом с плотностью σ = 10,0 мкКл/м2. Шар приводится во вращение вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 100 рад/с. Найти магнитную индукцию В в центре шара. (Ответ: B=42 пТл)

    Отправлен: 05.04.2011, 11:34
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор) :
    Здравствуйте, Евгения!
    На кольцевом участке поверхности шара, направление к которому от центра шара составляет с осью вращения угол φ, а ширина видна под углом , находится заряд
    dq=σdS=σ·2πr·dx=σ·2πR·sinφ·R·dφ=2πσR2·sinφ·dφ.
    Его вращение вокруг оси эквивалентно круговому току dI=ωdq/2π=ωσR2·sinφ·dφ
    Согласно закону Био-Савара-Лапласа (учитывая, что радиус перпендикулярен поверхности шара) небольшой фрагмент этого кольца создаёт в центре индукцию, направленную перпендикулярно радиус-вектору и направлению тока:
    d2B=(μ0/4π)·dI·dl/R2
    При этом параллельные оси вращения составляющие индукции складываются а перпендикулярные компенсируются. Проекция этой индукции на ось вращения
    d2Bz=(μ0/4π)·dI·dl·sinφ/R2
    Интегрируем по окружности и подставляем выражение силы тока:
    dB=(μ0/4π)·dI·2πr·sinφ/R2=(μ0/2)·dI·sin2φ/R=(μ0/2)·ωσR·sin3φ·dφ
    Интегрируем от 0 до π
    B=0π∫(μ0/2)·ωσR·sin< sup>3φ·dφ=
    =(μ0/2)·ωσR·(-sin2φcosφ-(2/3)cos3φ)|0π=
    =(μ0/2)·ωσR·(2/3)·(cos30-cos3π)=(2μ0/3)·ωσR=
    =2·4π·10-7Гн/м·100рад/с·10-5Кл/м2·0,05м/3=4,2·10-11 Тл

    На всякий случай перепроверьте выкладки. В случае возникновения вопросов обращайтесь в мини-форум.
    -----
    Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...

    Ответ отправил: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
    Ответ отправлен: 05.04.2011, 20:14
    Номер ответа: 266574
    Латвия, Рига
    Тел.: +37128295428
    Абонент Skype: himik_c2h5oh

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

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266574 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182740:

    Здравствуйте!
    Уважаемые эксперты помогите с решением двух задач по физике:
    16. Электроемкость плоского воздушного конденсатора 5 пФ. Разность потенциалов между его обкладками равна 1000 В. Площадь каждой обкладки конденсатора равна 100 см2.
    Чему равна напряженность поля в конденсаторе?
    95. Потенциал заряженного металлического шара равен фи = 12 кВ, а напряжённость электрического поля на расстоянии а = 5 см от его поверхности равна Еа = 60 кВ/м. Найти энергию шара.

    Отправлен: 05.04.2011, 11:43
    Вопрос задал: Посетитель - 369522 (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
    Здравствуйте, Посетитель - 369522!

    Рассмотрим первую задачу.

    Дано: C = 5 пФ = 5 • 10-12 Ф, U = 1000 В = 1 • 103 В, S = 100 см2 = 1 • 10-2 м2.
    Определить: E.

    Решение.

    Так как Е = U/d, d = ε0εS/C, то E = CU/(ε0εS), что после подстановки числовых значений и вычислений даёт
    E = 5 • 10-12 • 1 • 103/(8,85 • 10-12 • 1 • 1 • 10-2) ≈ 5,6 • 104 (В/м).

    Здесь ε0 - электрическая постоянная, ε - относительная диэлектрическая проницаемость воздуха.

    Ответ: 5,6 • 104 В/м.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 05.04.2011, 12:58
    Номер ответа: 266558
    Беларусь, Минск

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266558 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Жерар (Специалист) :
    Здравствуйте, Посетитель - 369522!

    16. Напряженность поля в плоском конденсаторе связана с разностью потенциалов соотношением E = U/d. Емкость плоского конденсатора определяется формулой C = εε0S/d. Отсюда имеем E = CU/εε0S. В нашем случае C = 5 пФ = 5·10-12 Ф, U = 1000 В, S = 100 см2 = 0.01 м2, ε0 = 8.85·10-12 Ф/м, для воздуха можно положить ε = 1. Тогда E = 5·10-12·1000/(8.85·10-12·0.01) ≈ 56.5 кВ/м = 565 В/см.

    95. Потенциал шара радиуса R и напряженность поля на расстоянии a от его поверхности определяются выражениями:




    откуда





    В нашем случае φ/E = 12/60 = 0.2 м, a = 0.05 м и R^2 - 0.1R + 0.0025 = 0, откуда радиус шара равен R = 0.05 м, а его заряд, определяемый выражением



    равен q = 4·3.14·8.85·10-12·0.05·12000 ≈ 6.67·10-8 Кл = 66.7 нКл. Тогда энергия шара будет равна W = qφ/2 = 6.67·10-8·12000/2 = 4·10-4 Дж = 0.4 мДж.

    Ответ отправил: Жерар (Специалист)
    Ответ отправлен: 05.04.2011, 13:47
    Номер ответа: 266564
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266564 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182742:

    Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

    На дифракционную решетку нормально падает свет от натриевого пламени (λ = 589 нм). При этом для спектра третьего порядка получается угол отклонения 10011'. Какова длина волны, для которой угол отклонения во втором порядке равен 6016'?

    Отправлен: 05.04.2011, 14:19
    Вопрос задал: Евгения (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


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

    Дано: λ1 = 589 нм, k1 = 3, φ1 = 10º11', k2 = 2, φ2 = 6º16'.
    Определить: λ2.

    Решение.

    Будем считать, что заданные углы отклонения соответствуют максимумам при дифракции света на решётке. Из условия максимумов для дифракционной решётки с постоянной d имеем
    d • sin φ1 = k1λ1, (1)
    d • sin φ2 = k2λ2. (2)

    Из уравнений (1), (2) получаем
    d = k1λ1/sin φ1,
    d = k2λ2/sin φ2.

    Приравнивая выражения для d, находим
    k1λ1/sin φ1 = k2λ2/sin φ2,
    λ2 = k1λ1/k2 • sin φ2/sin ` 6;1,
    что после подстановки числовых значений величин и вычислений даёт следующий результат:
    λ2 = 3 • 589/2 • sin 6º16'/sin 10º11' ≈ 545 (нм).

    Ответ: 545 нм.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 05.04.2011, 20:59
    Номер ответа: 266575
    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 266575 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182752:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
    Определить пороговую энергию образования электронно-позитронной
    пары в кулоновском поле электрона, которая происходит по схеме
    y+e → e- + e+ + e

    Отправлен: 05.04.2011, 21:42
    Вопрос задал: Матвеев Денис Александрович (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
    Здравствуйте, Матвеев Денис Александрович!

    Данную задачу можно рассматривать как частный случай более общей задачи об энергетическом пороге реакции, которая рассматривается, например, в [1, с. 247]. Ниже приводится копия соответствующего текста.



    При этом необходимо иметь в виду следующее пояснение [1, с. 251].



    Добавим, что под Л-системой подразумевается лабораторная система (связанная с Землёй), а под Ц- системой - система центра масс.

    Тогда, воспользовавшись конечной формулой, приведенной в решении общей задачи, и учитывая, что в приведенной интерпретации рассматриваемая реакция может быть представлена в виде
    m + M → 3M,
    где m - энергетическая масса фотона (m = 0), M - энергетическая масса электрона или позитрона, п олучим
    Kпор = ((3M)2 - M2)/(2M) = (9M2 - M2)/(2M) = 4M.

    Переходя к "привычным" обозначениям, получим
    Kпор = 4 • mec2 = 4 • 9,109 • 10-31 • (3 • 108)2 ≈ 3,279 • 10-13 (Дж) = (3,279 • 10-13)/(1,602 • 10-19) ≈
    ≈ 2,04 • 106 (эВ) = 2,04 МэВ.

    Ответ: 2,04 МэВ.

    Литература
    1. И. Е. Иродов. Квантовая физика. Основные законы. - М. - С-Пб., 2002.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 06.04.2011, 21:49
    Номер ответа: 266586
    Беларусь, Минск

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266586 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