Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Гордиенко Андрей Владимирович
Статус: Советник
Рейтинг: 6258
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1073
∙ повысить рейтинг »
Лангваген Сергей Евгеньевич
Статус: Академик
Рейтинг: 654
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2105
Дата выхода:27.04.2019, 23:15
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:124 / 63
Вопросов / ответов:6 / 6

Консультация # 195347: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: 122. Частица массой m1, летящая со скоростью v1 = 2*10^2м/с, стал- кивается с неподвижной частицей массой m2 = 4 m1. После соударения первая частица движется в противоположном направлении, а четвертая часть её энергии уходит на нагревание и деформацию. Определить ско- рости частиц п...
Консультация # 195350: Здравствуйте уважаемые эксперты! Прошу помощи в следующем вопросе smile : Однородный стержень длиной L = 1,2 м и массой M = 0,8 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 0,8 м, абсолютно упруго ...
Консультация # 195355: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Какой минимальной скоростью (в км/с) должен обладать ион He+ , чтобы при неупругом столкновении с другим таким же неподвижным ионом один из ионов перешёл в возбуждённое состояние? ...
Консультация # 195356: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определить энергию, необходимую для распада иона He+ на отдельные частицы, если ион находится на третьем уровне. ...
Консультация # 195357: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Под действием монохроматического рентгеновского излучения металлическая пластина зарядилась до потенциала 1,5 кВ. Каков знак заряда? Какова длина волны излучения? ...
Консультация # 195358: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Помогите пожалуйста решить задачу 27. Два равных точечных заряда по 10-8 Кл каждый находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Вычислить напряжённость E и потенциал φ в точке поля, находящейся на середине расстояния между зарядами. Какую работу надо совершить, чтобы сб...

Консультация # 195347:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
122. Частица массой m1, летящая со скоростью v1 = 2*10^2м/с, стал-
кивается с неподвижной частицей массой m2 = 4 m1. После соударения
первая частица движется в противоположном направлении, а четвертая
часть её энергии уходит на нагревание и деформацию. Определить ско-
рости частиц после соударения.
Напишите пожалуйста решение и сущность явления

Дата отправки: 22.04.2019, 03:26
Вопрос задал: tamerlan0301 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, tamerlan0301!

Обозначим координаты проекций векторов скоростей частиц на ось, направленную в сторону движения первой частицы до столкновения, через V1 и V2 соответственно.

Имеем
mv12/2, кг*м22 -- кинетическая энергия первой частицы до столкновения; вторая частица до столкновения, согласно условию задачи, была неподвижной, поэтому её кинетическая энергия до столкновения равна нулю;
m1V12/2=3/4*m1v12/2 -- кинетическая энергия первой частицы после столкновения; отсюда |V1|=√3/2*v1=√3/2*2*102=√3*102≈1,73*102 (м/с) -- абсолютная величина вектора скорости частицы массой m1 после столкновения; этот вектор, согласно условию задачи, направлен противоположно вектору скорости данной частицы до столкновения.

Согласно зак ону сохранения импульса, суммарный импульс системы из двух частиц до столкновения равен суммарному импульсу этой системы после столкновения, то есть в проекциях на ось, указанную выше,

m1v1=-m1|V1|+4m1V2,

v1=-|V1|+4V2,

V2=(v1+|V1|)/4=(2*102+√3*102)/4≈93,3 (м/с) -- абсолютная величина вектора скорости частицы массой m2 после столкновения; этот вектор скорости направлен в ту же сторону, что и вектор скорости частицы массой m1 до столкновения.


Чтобы избежать, по крайней мере, ошибок вычислительного характера, не поленитесь проверить мой расчёт. Описание сущности явления, как мы договорились в мини-форуме консультации, остаётся за Вами (я подозреваю, что происходящие процессы сложнее, чем это обычно об ъясняется в учебнике, но не мне брать на себя функции Вашего преподавателя физики). smile

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 26.04.2019, 00:27
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 195350:

Здравствуйте уважаемые эксперты! Прошу помощи в следующем вопросе smile :

Однородный стержень длиной L = 1,2 м и массой M = 0,8 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 0,8 м, абсолютно упруго ударяет пуля массой m = 7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол α = 60°. Определить скорость пули

Дата отправки: 22.04.2019, 12:57
Вопрос задал: Sandra111 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, Sandra111!

До удара стержень покоился, его кинетическая энергия была равна нулю. Будем считать, что была равна нулю и потенциальная энергия стержня. После удара стержень получил кинетическую энергию, равную Jω2/2, где J -- момент инерции стержня относительно оси подвеса, ω -- угловая скорость стержня в момент после удара, и отклонился на угол α. При этом центр масс стержня поднялся на высоту h=L/2-L/2*cos(α)=L/2*(1-cos(α)), потенциальная энергия стержня стала равной MgL/2*(1-cos(α)). Кинетическая энергия стержня при этом уменьшилась от полученной в момент удара величины до нуля. По закону сохранения механической энергии для стержня получим

2/2=MgL/2*(1-cos(α)),

M*L2/3*ω2/2=MgL/2*(1-cos(α)),

L/3*ω2=g(1-cos(α)),

ω2=3g(1-cos(α))/L,

ω=√(3g(1-cos(α))/L). (1)


Согласно условию задачи, удар пули и стержня абсолютно упругий. Поэтому суммарная кинетическая энергия системы "пуля -- стержень" сразу после удара та же, что и до удара. До удара она равна mv2/2, а сразу после удара -- mV2/2+Jω2/2, где V -- значение скорости пули после удара. Тогда
mv2/2=mV2/2+Jω2/2,

mv2=mV2+Jω2,

m(v2-V2)=Jω2. (2)


Заметим, что в момент удара на пулю и на стержень извне действуют только силы тяжести, линии действия которых проходят через ось подвеса стержня; эти силы не создают моментов относительно оси подвеса стержня. Поэтому выполняется закон сохранения момента импульса. Момент импульса системы &qu ot;пуля -- стержень" до удара равен mvl, а после удара равен -mVl+Jω (как я понимаю, после удара пуля отскакивает от стержня и движется в противоположном направлении). Тогда
mvl=-mVl+Jω.

ml(v+V)=Jω. (3)


Разделив равенство (2) на равенство (3), получим
(v-V)/l=ω,

V=v-ωl,

что с учётом равенства (3) даёт
ml(v+v-ωl)=Jω,

2mvl-mωl2=Jω,

v=ω(J+ml2)/(2ml);

учитывая равенство (1),
v=√(3g(1-cos(α))/L)*1/(2ml)*(ML2/3+ml2)=

≈√(3*9,81*(1-cos(60º))/1,2)*1/(2*0,007*0,8)*(0,8*1,22/3+0,007*0,82)≈121 (м/с).

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 25.04.2019, 11:12
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 195355:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Какой минимальной скоростью (в км/с) должен обладать ион He+ , чтобы при неупругом столкновении с другим таким же неподвижным ионом один из ионов перешёл в возбуждённое состояние?

Дата отправки: 22.04.2019, 21:36
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, dar777!

Предположим, что имеются в виду ионы гелия с наименьшей энергией, то есть при Искомой минимальной скорости соответствует переход в возбуждённое состояние при Этому переходу соответствует полученная энергия

(Дж).


После абсолютно неупругого удара оба иона будут двигаться со скоростью, равной половине начальной скорости подвижного иона. Суммарная кинетическая энергия ионов после удара составит Согласно закону сохранения энергии,

где -- масса иона откуда получим

(м/с) (км/с).

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 25.04.2019, 14:32

5
Это самое лучшее решение!
-----
Дата оценки: 25.04.2019, 15:08

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 195356:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Определить энергию, необходимую для распада иона He+ на отдельные частицы, если ион находится на третьем уровне.

Дата отправки: 22.04.2019, 21:36
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, dar777!

Ион распадётся, если от него будет "оторван" единственный электрон. Для этого необходима энергия, равная энергии связи электрона в ионе. Согласно формуле из теории водородоподобных атомов и ионов [1, с. 747], искомая величина составляет


в Вашем случае
(Дж) эВ,

где Дж*с -- постоянная Планка, с-1 -- постоянная Ридберга, -- порядковый номер гелия в периодической таблице элементов Менделеева; -- главное квантовое число, соответствующее третьему уровню.
Литература
1. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. -- М.: Наука, 1977. -- 944 с.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 26.04.2019, 11:17

5
Это самое лучшее решение!
-----
Дата оценки: 26.04.2019, 13:19

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 195357:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Под действием монохроматического рентгеновского излучения металлическая пластина зарядилась до потенциала 1,5 кВ. Каков знак заряда? Какова длина волны излучения?

Дата отправки: 22.04.2019, 21:37
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, dar777!

Заряд металлической пластинки положительный, потому что под действием рентгеновского излучения она будет испускать электроны.

Величина максимальной скорости испускаемых электронов может быть определена по величине задерживающей разности потенциалов посредством формулы


где -- масса и величина заряда электрона соответственно.

По формуле Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

откуда

где Дж*с -- постоянная Планка, м/с -- величина ск орости распространения электромагнитных волн в вакууме, -- работа выхода электронов с поверхности металла. Поскольку последняя величина не указана, постольку ею, наверное, можно пренебречь. Тогда, в соответствии с данными в условии задачи,
(м).

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 26.04.2019, 09:08

5
Это самое лучшее решение!
-----
Дата оценки: 26.04.2019, 13:20

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 195358:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Помогите пожалуйста решить задачу 27.

Два равных точечных заряда по 10-8 Кл каждый находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Вычислить напряжённость E и потенциал φ в точке поля, находящейся на середине расстояния между зарядами. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,5 м?

Дата отправки: 22.04.2019, 23:14
Вопрос задал: qazxswedc (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, qazxswedc!

В точке, расположенной на середине расстояния между одинаковыми зарядами, векторы напряжённостей электрических полей, создаваемых ими, равны по абсолютной величине и направлены противоположно друг другу. Сумма этих векторов, представляющая собой результирующий вектор напряжённости электрического поля, равна нулевому вектору. Поэтому E=0.

Оба заряда создают в рассматриваемой точке электрические поля, потенциалы которых равны и, складываясь алгебраически, дают потенциал результирующего электрического поля, который равен

φ=kq/r+kq/r=2kq/r=2*9*109*1*10-8/0,5=360 (В),

где k≈9*109 Н*м2/Кл2 -- электрическая постоянная
(При этом предполагается, что потенциалы электрических полей, создаваемых каждым из зарядов в бесконечно удалённой от них точке, равны нулю.)

Мысленно зафиксируем один из зарядов. Второй заряд будем приближать к первому по прямой, уменьшая расстояние от 1 м до 0,5 м. Поскольку электрическое поле первого заряда является потенциальным то работа, выполняемая при перемещении второго заряда, не зависит от вида траектории. Сила, с которой первый заряд действует на подвижный второй, является силой отталкивания; её абсолютная величина задаётся формулой
F=kq2/r2.

Чтобы сблизить заряды, нужно подействовать на подвижный второй заряд силой, которая имеет такую же величину, но направлена к неподвижному первому заряду. При этом производится работа
A=-r1r2(kq2/r2)dr=-kq2r1r2dr/r2=-9*109*(1*10-8)210,5dr/r2=-9*109*(1*10-8)2(-1/0,5-(-1/1))=9*10-7 (Дж).

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 26.04.2019, 14:17

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 26.04.2019, 14:22

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!


Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

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