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: Профессор
Рейтинг: 5127
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3634
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3242
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1293
Дата выхода:02.06.2011, 01:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:120 / 117
Вопросов / ответов:6 / 8

Вопрос № 183375: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Как изменится ускорение падающего тела массой 5 г, если ему сообщить заряд + 60 нКл? Напряженность поля Земли 1 В/см. Земля имеет отрицательный заряд. 2. Пылинка массой 10^-9 кг, имеющая з...


Вопрос № 183376: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 1 мкКл/м^2 и потенциал φ = 500 В. Определите емкость шара. 2. При включении внешней цепи разность по...
Вопрос № 183377: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток силой 2 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в точке, расположенной на биссе...
Вопрос № 183378: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Электрон со скоростью 5*10^5 м/с влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукция которых соответственно равна В1 = 1,73 мкТл и В2 = ...
Вопрос № 183379: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В к...
Вопрос № 183380: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в противоположных направлениях токи силой 20 А и 30 А. Определить индукцию магнитно...

Вопрос № 183375:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы:
1. Как изменится ускорение падающего тела массой 5 г, если ему сообщить заряд + 60 нКл? Напряженность поля Земли 1 В/см. Земля имеет отрицательный заряд.
2. Пылинка массой 10^-9 кг, имеющая заряд в 5 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3*10^6 В. Какую скорость получила пылинка?

Отправлен: 28.05.2011, 00:49
Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница вопроса »


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

Рассмотрим первую задачу.

Дано: m = 5 г = 5 • 10-3 кг, q = 60 нКл = 6 • 10-8 Кл, Е = 1 В/см = 1 • 102 В/м.
Определить: Δa.

Решение.

Находясь под действием силы земного гравитационного притяжения, падающее тело вблизи поверхности Земли имеет ускорение a = g = 9,81 м/с2.

Если тело находится вблизи поверхности Земли и ему сообщить положительный заряд q, то дополнительно к силе гравитационного притяжения на тело будет действовать сила электрического притяжения F, под действием которой оно приобретёт дополнительное ускорение Δa, определяемое выражением
Δa = F/m = qE/m,
то есть
Δa = 6 • 10-8 • 1 • 102/(5 • 10-3) = 1,2 • 10-3 (м/с2).

Ответ: увеличится на 1,2 • 10-3 м/с2.

Рассмотрим вторую задачу.

Дано: m = 1 • 10-9 кг, q = 5e = 8 • 10-19 Кл, U = 3 • 106 В.
Определить: v.

Решение.

Работа по перемещению пылинки определяется выражением
A = qU.

С другой стороны, эта работа равна приращению кинетической энергии пылинки:
A = mv2/2
(полагаем, что первоначально пылинка покоилась).

Тогда
qU = mv2/2,
v = √(2qU/m),
v = √(2 • 8 • 10-19 • 3 • 106/(1 • 10-9)) ≈ 6,9 • 10-2 (м/с) = 6,9 см/с.

Ответ: 6,9 см/с.

С уважением.
-----
Facta loquantur (Пусть говорят дела).

Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 08:09
Номер ответа: 267418
Беларусь, Минск

Оценка ответа: 5

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267418 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 183376:

    Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
    1. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 1 мкКл/м^2 и потенциал φ = 500 В. Определите емкость шара.
    2. При включении внешней цепи разность потенциалов на полюсах батареи стала равной 9 В и сила тока в цепи 1,5 А. каково внутреннее сопротивление батареи r и сопротивление цепи R? Электродвижущая сила батареи 15 В.

    Отправлен: 28.05.2011, 00:51
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Alejandro (Студент) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Задача №1
    Дано:
    ε = 2,2
    σ = 1 мкКл/м2 = 10-6 Кл/м2
    φ = 500 В
    Найти:
    С - ?
    Решеие:
    Емкость шара равна: С = 4πεε0R
    Потенциал шара равен:
    φ = q/C = q/(4πεε0R) = σR/εε0
    отсюда соответственно и выражаем радиус шара:
    радиус шара равен:
    R = (εε0φ)/σ
    подставляя числовые данные получим:
    R = (2,2*8,85*10-12*500)/10-6 = 9,74 (мм)
    и полученное значение радиуса подставляем в первую формулу, для ёмкости шара, и подставляя численные данные получаем:
    С = 2,38*10-12 Ф = 2,38 пФ
    Ответ: С = 2,38 пФ

    Ответ отправил: Alejandro (Студент)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 13:01
    Номер ответа: 267423

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267423 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Алексеев Владимир (Профессор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Задача N2 - совсем простая, если представить (нарисовать) 1 источник ЭДС E=15В, нагруженный на 2 последовательно-соединённых резистора: внутреннее сопротивление источника r и внешнее R. По закону Ома суммарное сопротивление цепи r+R=E / I=15/1,5=10 Ом , где I=1,5A - заданный ток в цепи.

    Поскольку цепь - линейная (не содержит нелинейных элементов), то напряжение на резисторах распределится пропорционально их сопротивлениям. То есть: R/(r+R)=9/15 , откуда R=(r+R)∙9/15=10∙9/15=6 Ом.
    Искомое внутреннее сопротивление батареи r=(r+R)-R=10-6=4 Ома.

    -----
    Жизнь - это творчество!

    Ответ отправил: Алексеев Владимир (Профессор)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 14:10
    Номер ответа: 267425
    Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО
    Тел.: +79246436056
    Организация: Теплоозёрский цементный завод
    Адрес: пос. Теплоозёрск, ЕАО, Хабаровский край.
    Адрес сайта: Публикац редактируемых электронных схем и прог для настройки WinXp и ответов на вопросы.
    Mail.ru-агент: va6524@rambler.ru

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267425 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 183377:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы:
    1. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток силой 2 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в точке, расположенной на биссектрисе угла на расстоянии 5 см от сторон проводника.
    2. В однородном вертикальном магнитном поле расположены горизонтальные рельсы на расстоянии 0,3 м друг от друга. Перпендикулярно рельсам лежит металлический стержень массой 0,5 кг. Когда по стержню пропускают электрический ток силой 50 А, он под действием сил поля начинает двигаться по рельсам. Определить минимальное значение магнитной индукции, при котором стержень движется равномерно, если коэффициент трения о рельсы равен 0,2.

    Отправлен: 28.05.2011, 00:53
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Alejandro (Студент) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Задача №1 ранее рассматривалась здесь http://rfpro.ru/question/172045
    © Цитата: Roman Chaplinsky / Химик CH

    1.
    Закон Био-Савара-Лапласа
    малый отрезок проводника создаёт в некоторой точке магнитную индукцию dB=μ0*I*dl*sinα/(4πr2), где r - расстояние от данной точки до отрезка провода, α - угол между проводником и направлением от отрезка проводника до данной точки.

    рассмотрим половину провода (луч)


    выразим индукцию создаваемую отрезком провода, находящимся в точке А и видимым из точки О под углом dφ, в точке О через расстоние от точки до прямой и угол φ
    sinα=cosφ
    dl=r*dφ/cosφr=R/cosφ
    dB=μ0*I*dl*sinα/(4πr2)=μ0*I*(R*dφ/cos2φ)*cosφ/(4πR2/cos2φ)=μ0*I*cosφ*dφ/(4πR)




    Если направление из точки О к одному концу отрезка проводника составляет с перпендикуляром из точки О к проводнику угол φ1, а к другому концу - φ2, то идукция, создаваемая проводником в точке О, составляет
    B=μ0*I/(4πR)*-φ1 φ2∫cosφ*dφ=μ0*I*(sin(φ1)+sin(φ2))/(4πR)
    (если проводник уходит в бесконечность, соответствующий угол равен п/2)

    итого половина проводника создаёт индукцию B10*I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(4πR)
    вторая часть проводника создаёт такую же индукцию. Итого по лучаем B=2B10*I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(2πR)=1,37*10-5 Тл
    напряжённость магнитного поля H=B/μ0=I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(2πR)=10,9 A/м



    Ответ отправил: Alejandro (Студент)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 13:28
    Номер ответа: 267424

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267424 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 183378:

    Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами:
    1. Электрон со скоростью 5*10^5 м/с влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукция которых соответственно равна В1 = 1,73 мкТл и В2 = 2,30 мкТл. Скорость электрона перпендикулярна обоим полям. Определить радиус траектории электрона.
    2. Соленоид сечением 20 см^2 и длиной 40 см с сердечником из немагнитного материала (ню=1) содержит 800 витков. Найти индуктивность соленоида, полный магнитный поток, сцепленный с соленоидом, и энергию магнитного поля, если по виткам течет ток силой 2 А.

    Отправлен: 28.05.2011, 00:56
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Жерар (Профессор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    1. Суммарная индукция двух магнитных полей определяется как сумма векторов индукции каждого из полей. В данном случае эти два вектора перпендикулярны, поэтому



    то есть B = 2.878 мкТл = 2.878·10-6 Тл, причём вектор индукции лежит в той же плоскости, что и B1, B2, то есть перпендикулярно вектору скорости электрона.

    На электрон с зарядом e, движущийся со скоростью v в магнитном поле с индукцией B под углом α будет действоать сила Лоренца, равная



    или в скалярной форме



    Эта сила направлена перпендикулярно вектору скорости, то есть является центростремительной, поэтому электрон будет двигаться по спирали радиуса R с центрост ремительным ускорением a = v2/R и



    В данном случае электрон движется под прямым углом к направлению суммарного магнитного поля (то есть по окружности), поэтому



    откуда



    В данном случае удельный заряд электрона e/m = 1.759·1011 Кл/кг, v = 5·105 м/с, B = 2.878·10-6 Тл и радиус траектории электрона равен R = 5·105/(1.759·1011*2.878·10-6) ≈ 0.988 м.

    2. Индуктивность соленоида сечением S и длиной l, содержащего N витков, определяется выражением:



    В данном случае μ = 1, S = 20 см2 = 0.002 м2, l = 40 см = 0.4 м, N = 800 и индуктивность соленоида равна L = 4·π·10-7*0.002*8002/0.4 ≈ 4·10-3 Гн = 4 мГн.

    Полный магнитный поток, сцепленный со всеми витками соленоида, определяется выражением:



    (предполагая, что магнитное поле однородно и направлено параллельно оси соленоида).
    В данном случае Ψ = 800*0.004*0.002 = 6.4·10-3 Вб = 6.4 мВб.

    Наконец, энергию магнитного поля соленоида, по которому протекает ток I, можно определить по формуле:



    что в данном случае при I = 2 А даёт W = 0.004*22/2 = 0.008 Дж = 8 мДж.

    Ответ отправил: Жерар (Профессор)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 07:36
    Номер ответа: 267417
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267417 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 183379:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы:
    1. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В каком диапазоне частот может принимать радиостанция этот приемник?
    2. Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных катушки, конденсатора и резистора. Амплитудное значение суммарного напряжения на катушке и конденсаторе ULCm = 173 В, а амплитудное значение напряжения на резисторе URm = 100 В. Определите сдвиг фаз между током и внешним напряжением.

    Отправлен: 28.05.2011, 00:58
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Жерар (Профессор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    1. Циклическая частота колебательного контура определяется выражением:



    откуда для частоты с учётом ω = 2πf имеем



    В данном случае L = 1 мГн = 0.001 Гн, 9.7·10-12 Ф = 9.7 пФ ≤ C ≤ 92 пФ = 9.2·10-11 Ф и




    то есть приёмник сможет принимать в диапазоне от 525 до 1616 кГц (средние волны).

    2. Cдвиг фаз φ между током и внешним напряжением определяется выражением:



    где XLC - реактивное сопротивление (на катушке и конденсаторе), R - активное сопротивление (на резисторе). В соответс твии с законом Ома для переменного тока, при последовательном соединении ULCm/XLC = URm/R = Im, поэтому



    и сдвиг фаз равен φ ≈ π/3 = 60º.

    Ответ отправил: Жерар (Профессор)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 07:12
    Номер ответа: 267416
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267416 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Alejandro (Студент) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Задача №2
    Дано:
    ULCm = 173 В
    URm = 100 В
    Найти:
    φ - ?
    Решение:

    ULCm = ULm - UCm
    UCm = Im/ωC
    ULm =ImωL
    ULCm = Im(ωL - 1/ωC)
    URm = ImR

    Подставляя числовые данные получаем tgφ = 1,73
    Следовательно сдвиг фаз между током и напряжением равен φ = 600

    Ответ отправил: Alejandro (Студент)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 14:10
    Номер ответа: 267426

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267426 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 183380:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
    По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в противоположных направлениях токи силой 20 А и 30 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на прямой, соединяющей оба провода, и находящейся на расстоянии 2 см от первого провода.
    Напишите, пожалуйста, полное решение с рисунком. Необходимо рассмотреть два случая.

    Отправлен: 28.05.2011, 01:03
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Рамиль Асхатович Ниязов (Профессионал) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Результирующая индукция магнитного поля равна векторной сумме: B = B1+B2, где B1 - индукция поля создаваемого током I1; B2 - индукция поля создаваемого током I2. Индукция магнитного провода от первого бесконечного провода определяется по формуле (аналогично для второго):
    ,
    где μ0=1,26 • 10-6 Гн/м - магнитная постоянная. Направление же магнитной индукции определяется по правилу буравчика.
    Возможны два случая
    1. когда рассматриваемая точка лежит между проводами и тогда расстояние от второго провода до этой точки r2=8 см,
    2. когда рассматриваемая точка лежит вне проводов и тогд а расстояние от второго провода до этой точки r2=12 см.

    В первом случае индукции направленны в одну сторону и поэтому складываются. Приняв направление вниз положительным, а вверх - отрицательным, получим:
    мкТл.
    Во втором - вычитаются. Тогда
    мкТл.
    С уважением, Рамиль.

    Ответ отправил: Рамиль Асхатович Ниязов (Профессионал)
    Ответ отправлен: 28.05.2011, 23:05
    Номер ответа: 267434
    Россия, Санкт-Петербург
    Организация: СПбГУ ФизФак
    Адрес: ПУНК
    ICQ # 287229519
    Mail.ru-агент: ramilniazov@mail.ru
    Абонент Skype: deramn

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 267434 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