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 по данной тематике

Асмик
Статус: Академик
Рейтинг: 9595
∙ повысить рейтинг »
Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise
Статус: Академик
Рейтинг: 5680
∙ повысить рейтинг »
Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Академик
Рейтинг: 3859
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1403
Дата выхода:18.02.2012, 08:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:86 / 103
Вопросов / ответов:1 / 2

Консультация # 185420: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: В свободное наткнулся на интересную задачу по инерции при вращении. Мысли были такие, что скорость верёвки (троса) равна скорости груза, масса груза при этом задана в условии. Кинетическая энергия вращательного движения барабана .К...


Консультация # 185420:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
В свободное наткнулся на интересную задачу по инерции при вращении. Мысли были такие, что скорость верёвки (троса) равна скорости груза, масса груза при этом задана в условии. Кинетическая энергия вращательного движения барабана .Какие есть у кого идеи??? Какова логика??? Посоветуйте пожалуйста что-нибудь.
Всем принимающим участие в беседе заранее благодарен.
На барабан диаметром 0,8 метра намотан трос с закреплённым на конце грузом массой в 3 килограмма. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за 4 секунды приобрёл угловую скорость 16 радиан в секунду.Определить момент инерции барабана.
1).Один вариант через энергии: работа силы тяжести минус приобретённая грузом кинетическая энергия равна кинетической энергии барабана, из которой и находится момент инерции.

2).Другой вариант через силы: сила натяжения, прил оженная к барабану равна силе тяжести минус . отсюда момент силы и потом момент инерции
Вы можете решить эту задачу всеми возможными способами и расписать все формулы максимально подробно, дать объяснения и приложить качественные рисунки и на них показать все величины, углы, осиЮ вектора, ну и всё остальное, что необходимо.

Наткнулся вчера ещё очень интересную задачку, хотелось бы разобраться в ней как следует.Судя по условию решать её нужно по формуле Эйнштейна для фотоэффекта, но всё вроде просто кажется, но не очень. В задаче речь идёт о работе выхода фотоэлектронов из металла. Похоже тут нужна таблица для металлов с показателями этих работ, потому что неясно какой металл мы используем.Помогите мне пожалуйста разобраться. Заранее всем участвующим благодарен.
Работа выхода фотоэлектронов из металла 2,7 Эв.
Вы можете решить эту задачу всеми возможными способами и расписать все формулы максимально подробно, дать объяснения и приложить качественные рисунки и на них показать все величины, углы, осиЮ вектора, ну и всё остальное, что необходимо.
Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если длина волны падающего на металл света 300 Нм.

Дата отправки: 11.02.2012, 17:27
Вопрос задал: Даровко Антон Владимирович (5-й класс)
Всего ответов: 2
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Асмик (Академик):

Здравствуйте, Даровко Антон Владимирович!
2).Работа выхода фотоэлектронов из металла 2,7 Эв.
Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если длина волны падающего на металл света 300 Нм.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
hν=Aвых+Eкин
Eкин=Aвых-hν
ν=c/λ=3*108/3*10-7=1015 Гц
hν=4,136 *10-15Эв*с*1015Гц=4,136 Эв
Eкин=4,136-2,7 Эв=1,436Эв

2
Решение энергетическим способом.

Угол, на который повернулся барабан
φ=ωt/2
Путь, пройденный точками на краю барабана
l=φr=ωrt/2
Настолько же сместился груз.
Потенциальная энергия груза изменилась на mgl=mgωrt/2
Эта энергия была израсходована на увеличение кинетической энергии груза и барабана.
Кинетическая энергия груза =mv2/2
Скорость груза равна скорости вращения барабана = ωr
Кинетическая энергия б арабана Jω^2/2=mgωrt/2-mω^2r^2/2
J=rm/ω(gt-ωr)
Результат тот же.

Консультировал: Асмик (Академик)
Дата отправки: 11.02.2012, 18:57

5
Вы решили задачу неверно, но я Вам всё равно ставлю отлично.
-----
Дата оценки: 18.02.2012, 00:16

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор):

Здравствуйте, Антон Владимирович!

Рассмотрим задачу: "На барабан диаметром 0,8 метра намотан трос с закреплённым на конце грузом массой в 3 килограмма. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за 4 секунды приобрёл угловую скорость 16 радиан в секунду. Определить момент инерции барабана".

Дано: D = 0,8 м, m = 3 кг, t = 4 с, ω = 16 рад/с.
Определить: J.

Решение.

Рисунок, иллюстрирующий решение задачи, приведен ниже. На нём показано, что на груз действуют сила G=mg тяжести и сила T натяжения троса. Обе силы направлены вертикально. Поэтому, если направить координатную ось, вдоль которой отсчитывается перемещение груза, сверху вниз, основное уравнение динамики в проекции на эту ось будет иметь вид

G-T=ma,

где a - ускорение груза.




Так как
a = εD/2 = ω/t · D/2 = ωD/(2t),

где ε - угловое ускорение барабана, равное (при условии, что в начальный момент времени барабан неподвижен) ω/t; t - время, за которое барабан приобрёл угловую скорость ω, то
G - T = mωD/(2t),

T = G - mωD/(2t) = mg - mωD/(2t) = m(g - ωD/(2t)). (1)


Выражение (1) определяет силу натяжения троса. Поскольку, в свою очередь, сила натяжения троса, действуя на барабан, определяет закон его движения, то
Jε = TD/2 = (mD/2)(g - ωD/(2t)),

Jω/t = (mD/2)(g - ωD/(2t)),

J = (mDt/(2ω))(g - ωD/(2t)),

J = (3 · 0,8 · 4/(2 · 16))(9,81 - 16 · 0,8/(2 · 4) ≈ 2,5 (кг · м2).


Ответ: 2,5 кг · м2.

Способ решения задачи, в общем-то - дело вкуса, поэтому позволю себе ограничиться приведенным решением.

Если Вы хотите решить задачу, используя энергетические соображения, то попробуйте поступить так (предлагаю "навскидку"):
1) определите угловое ускорение груза;
2) определите угол поворота груза;
3) определите перемещение груза;
4) определите уменьшение потенциальной энергии груза;
5) определите увеличение кинетической энергии груза;
6) определите разность между результатом вычисления по п. 4 и результатом вычисления по п. 5 (получит работу по приведению в движение барабана);
7) определите искомый момент инерции (для этого умножьте результат вычисления по п. 6 на 2 и разделите на (16)2).
Должен получиться тот же ответ.

С уважением.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 12.02.2012, 00:00

5
Вы решили задачу неверно, но я Вам всё равно ставлю отлично.
-----
Дата оценки: 18.02.2012, 00:16

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!


Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка  |  восстановить логин/пароль

Дорогой читатель!
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!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!



В избранное