Консультация # 183807: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1.Частота электромагнитной волны ν=100 МГц,а ее длина в бензоле λ=2 м.Чему равна диэлектрическая проницаемость ε бензола?Магнитную проницаемость бензола считать равной единице. ...
Консультация # 183810:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: 1.Тонкий однородный стержень длиной 60 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси,проходящей через верхний конец стержня.Стержень отклонили на угол α =0,01 рад и в момент времени t=0 отпустили.Считая колебания малыми,определить период колебаний стержня и записать функцию α(t)...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1.Частота электромагнитной волны ν=100 МГц,а ее длина в бензоле λ=2 м.Чему равна диэлектрическая проницаемость ε бензола?Магнитную проницаемость бензола считать равной единице.
С одной стороны, скорость u распространения электромагнитной волны в бензоле определяется выражением u = c/√(εμ), (1) с другой стороны, она определяется выражением u = νλ. (2)
Приравнивая оба выражения, получим c/√(εμ) = νλ, √(εμ)
= с/(νλ), εμ = (с/(νλ))2, ε = 1/μ · (с/(νλ))2, что после вычислений даёт ε = 1/1 · (3 · 108/(1 · 108 · 2))2 = 9/4 = 2,25.
Здравствуйте, Посетитель - 379245! Дано: ν = 100 МГц = 100*106 Гц λ = 2 м μ ≈ 1 Найти: ε - ? Решение: Длина волны в бензоле, по формуле, равна: λ = VT = V/v, где V - скорость распространения электромагнитной волны в бензоле; v - частота электромагнитной волны; T - период колебания Выражая из этой формулы, неизвестную величину, скорость распространения электромагнитной волны в бензоле, и подставляя числовые данные получим: V =
λv = 2*100*106 = 200*106 (м/с) Вычисляем скорость распространения электромагнитных волн в вакууме: где: ε0 = 8,85*10-12 Ф/м - электрическая постоянная; μ0 = 4п*10-7Гн/м - магнитная постоянная Также скорость распространения электромагнитных волн в среде (в бензоле) вычисляется по формуле: , следовательно, отсюда, находим диэлектрическую проницаемость бензола (с учетом, что μ ≈ 1):
Консультировал: Alejandro (Студент)
Дата отправки: 24.07.2011, 20:28
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: 1.Тонкий однородный стержень длиной 60 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси,проходящей через верхний конец стержня.Стержень отклонили на угол α =0,01 рад и в момент времени t=0 отпустили.Считая колебания малыми,определить период колебаний стержня и записать функцию α(t).
Здравствуйте, Посетитель - 378331! Дано: длина стержня L = 60 см = 0.6 м; начальный/максимальный угол отклонения αм = 0.01 рад. Определить период колебаний T стержня и записать функцию α(t). Стержень представляет собой физический маятник - твёрдое тело, совершающее колебания под действием силы тяжести вокруг неподвижной горизонтальной оси, не проходящей через центр тяжести. Одной из характеристик физического маятника является приведённая длина. Приведённая длина - это условная
характеристика физического маятника. Она численно равна длине математического маятника, период которого равен периоду данного физического маятника. Приведённая длина l физического маятника вычисляется следующим образом: l = J/(m*a) (1), где J - момент инерции относительно точки подвеса, m - масса, a - расстояние от точки подвеса до центра масс. Момент инерции тонкого однородного стержня относительно оси, перпендикулярной к стержню и проходящей через его конец, равен: J
= m*L2/3 (2). Центр масс стержня находится точно в середине, поэтому a = L/2 (2а). Подставив в (1), после сокращений получаем: l = (2/3)*L = (2/3)*0.6 = 0.4 м (2б). Функция α(t) записывается как α(t) = αм*COS(ω*t) (3), где ω = √(g/l) (4), (где g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения) - "угловая частота". В числах: ω = √(9.81/0.4) = 4.952 рад/с; тогда α(t) = 0.01*COS(4.952*t), а период колебаний T = 2*π/ω = 2*π*/4.952
= 1.2687 с.
Консультировал: SFResid (Модератор)
Дата отправки: 25.07.2011, 10:42
Найдём угловую частоту ω колебаний стержня. Воспользуемся известной формулой для физического маятника ω = √(mga/J), где a = L/2 - расстояние от центра масс стержня до оси качания, J = mL2/12 + ma2 = m(L2/12 + L2/4) = mL2/3 - момент инерции стержня относительно оси качания. Получим ω = √(mgL/2 : mL2/3) = √(mgL/2 3/(mL2)) = √(3g/(2L)), ω
≈ √ (3 10/(2 0,6)) = 5 (рад/с). Здесь мы приняли g ≡ 10 м/с2.
Тогда период T колебаний стержня находится так: T = 2п/ω, T = 2п/5 ≈ 1,26 (с).
Запишем теперь функцию α(t). В общем случае, согласно [1, с. 223], α(t) = α0 cos (ωt + φ). (1) В нашем случае α0 = 0,01 рад, ω = 5 рад/с. Поскольку при t = 0 с α(0)
= α0 = 0,01 рад, постольку φ = 0 рад, а уравнение (1) принимает вид α(t) = 0,01 сos 5t рад.
Ответ: T = 1,26 с; α(t) = 0,01 сos 5t рад.
Литература. 1. Трофимова Т. И. Курс физики. - М.: Высш. шк., 1990. - 478 с.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!