РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич Статус: Мастер-Эксперт Рейтинг: 813 ∙ повысить рейтинг »

Михаил Александров Статус: Профессор Рейтинг: 89 ∙ повысить рейтинг »

Лангваген Сергей Евгеньевич Статус: Советник Рейтинг: 68 ∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:	2233
Дата выхода:	13.10.2019, 09:15
Администратор рассылки:	Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:	129 / 65
Вопросов / ответов:	10 / 10

Консультация # 196599:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Координата тела, движущегося прямолинейно и равномерно, изменяется по закону х=6+3t (м). Постройте графики зависимости от времени координаты и пути. Сравните полученные графики.
Сделать поясняющий рисунок.

Дата отправки: 07.10.2019, 14:17
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор):

Здравствуйте, dar777!

Дано: x(t)=6+3t -- зависимость координаты тела от времени.

Определить: s(t) -- зависимость пути, пройденного телом, от времени.

Решение

Будем считать, что рассматривается движение тела при 0≤t. Пусть в момент времени t₁ координата тела была x₁=6+3t₁, а в момент времени t₂>t₁ -- x₂=6+3t₂. Поскольку тело движется в положительном направлении координатной оси с постоянной скоростью dx/dt=3 м/с, постольку путь, пройденный телом за промежуток времени t₂-t₁ равен перемещению тела и составляет x₂-x₁=(6+3t₂)-(6+3t₁)=3(t₂-t₁).

Чтобы построить график зависимости пути тела от времени, предположим, что t₁=t₀=0. Тогда для произвольного неотрицательного момента времени t₂=t зависимость пути от времени выражается формулой s(t )=3t.

Оба графика находятся в прикреплённом файле. Прямые линии, изображающие обе зависимости, параллельны между собой.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор) Дата отправки: 10.10.2019, 16:09 Прикреплённый файл: посмотреть » [9.6 кб] 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 10.10.2019, 23:41

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196593:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Сопротивление заземляющего устройства для электрической установки R0 должно быть 5 Ом. При проверке было обнаружено, что заземление имеет сопротивление R = 8 Ом. Определить сопротивление добавочного заземления, которое необходимо подключить, чтобы выполнить необходимые требования.
Сделать рисунок.

Дата отправки: 07.10.2019, 10:41
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, dar777!
Дано : Требуемое сопротивление Заземляющего устройства R0 = 5 Ом.
Фактическое сопротивление заземления R = 8 Ом. Вычислить сопротивление добавочного заземления.

"Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников" (цитата из "Защитное заземление" Ссылка1 ).
Сопротивление Заземляющего устройства складывается из сопротивления R заземлителя (сопротивление растекания тока в земле) и сопротивления заземляющего проводника r1 (обозначения согласно прилагаемому рисунку).

В условии задачи не упомянуто про сопротивление заземляющего проводника, значит им можно пренебречь (обычно r1 < R).
Добавочное Заземляющее устройство подключаем параллельно существующему дл я уменьшения фактического R = 8 Ом до требуемого значения R0 = 5 Ом. В нём тоже пренебрегаем сопротивлением заземляющего проводника (считаем r2=0)

Поскольку при параллельном соединении резисторов их общее сопротивление R0 = 1 / (1/R + 1/R2) ,
тогда искомое R2 = R0·R/(R - R0) = 5·8 / (8 - 5) = 40/3 = 13 Ом.
Ответ : сопротивление добавочного заземления должно быть 13 Ом.

Термин "Заземлитель - это основной элемент заземляющего устройства. Заземлитель представляет собой одиночный заземляющий электрод или группу электродов (контур заземления), находящихся в электрическом контакте с землей…" (подробнее см "Заземлитель" zandz.com/ru/zazemlitel.html

Статьи по теме : "Сопротивление контура заземления. Нормы" Ссылка3 ,
"Уменьшить сопротивления контура заземления" Ссылка4

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 10.10.2019, 18:42 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 10.10.2019, 23:41

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196594:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Электрический изолированный металлический лист площадью S = 2 м^2 расположен параллельно металлической плите на расстоянии 0,1 см. При каком электрическом заряде, сообщённом листу, возможно появление электрической искры и пожара? Считать, что в данных условиях электрический пробой возникает при напряжённости электрического поля
Е0=15 кВ/см.

Дата отправки: 07.10.2019, 10:48
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, dar777!
Дано : Площадь листа S = 2 м² , расстояние между обкладками d = 1·10^-3 м ,
Напряжение пробоя Е0 = 15 кВ/см = 15·10⁵ В/м . Вычислить заряд листа q .

Решение : Металлические лист и плита - это плоский конденсатор. Электро-ёмкость плоского конденсатора вычисляем по формуле:
C = ε·ε₀·S/d = 1.771·10^-8 Фарад.
Здесь ε=1 - относительная диэлектрическая проницаемость воздушного диэлектрика (м-ду пластинами),
ε₀ = 8,854187817·10¹² Ф/м - электрическая постоянная,
S = 2 м² - площадь каждой пластины конденсатора (она же - площадь листа),
d = 1·10^-3 м - расстояние между обкладками (листами).

Напряжение между обкладками, соответствующее пробойной напряжённости
U = Е0·d = 1.5·10³ Вольт.
Искомый заряд конденсатора q = C·U = 2,656·10^-5 Кулон.

Ответ : появление электрической искры возможно при заряде пластины 27 мкКл .
Формулы взяты из учебной статьи "Электроёмкость. Конденсаторы" Ссылка1

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 09.10.2019, 14:42 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 09.10.2019, 17:24

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196595:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
При расследовании причин аварии технологической установки необходимо выяснить, могли ли сопротивления R1 = 10 Ом и R2 = 90 Ом при их параллельном подключении к источнику тока с ЭДС ε = 12 В и внутренним сопротивлением r =1 Ом перегреться и привести к пожару? Наибольшая мощность, которая может выделяться на сопротивлении R1, Р01 = 0,1 Вт, а на сопротивлении R2, Р02 = 2 Вт

Дата отправки: 07.10.2019, 10:56
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, dar777!
Дано : Источник напряжения (не путать с источником тока!) имеет ЭДС E1= 12 В и внутреннее сопротивление r =1 Ом.
Нагрузка : 2 резистора, включенные параллельно : R1 = 10 Ом, допустимая мощность P01 = 0,1 Вт ;
R2 = 90 Ом, допустимая мощность P02 = 2 Вт.

Решение : Общее сопротивление 2х параллельно-включенных резисторов R12 = R1·R2/(R1 + R2) = 9 Ом.
Суммарное сопротивление всей цепи Rs = R12 + r = 10 Ом.
Ток, потребляемый из источника Ie = E / Rs = 1,2 Ампера (он растекается в R1 и R2).
Напряжение нагрузки (на связке параллельных резисторов R1 и R2) : Un = Ie·R12 = 10,8 Вольт.
Мощность, потребляемая резистором R1 : P1 = Un² / R1 = 11,7 Вт, она превышает допустимую мощность в P1/P01 = 117 раз!
Мощность, потребляемая резистором R2 : P2 = Un² / R2 = 1,30 Вт, она составляет P2/P02 = 0,65 = 65% от допустимой.
Проверяем решение Балансом мощностей : Мощность источника Pi = E·Ie = 14,4 Вт.
Мощность всех потребителей Pi = Ie²·Rs = 14,4 Вт. Проверка успешна.

Ответ: Резистор R2 нагрет до вполне допустимой и безопасной мощности 65% от макси-допустимой (~50°).
Резистор R1 перегружен по мощности в 117 раз и должен перегореть в течение ~1 секунды.

Может ли перегорание малюсенького резистора с предельной мощностью 0,1 Вт (габаритами ~ 7*2 мм) привести к пожару? Практически такого не бывает, если только какой-нибудь диверсант не подсунет легко-воспламеняющийся материал к резистору перед его короткой вспышкой.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 08.10.2019, 14:57 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 08.10.2019, 15:32

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196596:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
В задымленном помещении интенсивность луча света при прохождении расстояния 3 м уменьшается в 3 раза. Во сколько раз она уменьшится при прохождении расстояния 9 м? Считать, что дым равномерно распределяется по объѐму помещения.

Дата отправки: 07.10.2019, 10:56
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор):

Здравствуйте, dar777!

Дано: x₁=3 м, x₂=9 м -- расстояния, пройденные лучом света; I₀/I₁=3 -- кратность уменьшения интенсивности луча света при прохождении расстояния x₁.

Определить: I₀/I₂ -- кратность уменьшения интенсивности луча света при прохождении расстояния x₂.

Решение

Я предполагаю, что для решения Вашей задачи можно использовать закон Бугера -- Ламберта: интенсивность плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону: I=I₀e^-a'x, где I₀ и I -- интенсивности света на входе и выходе из слоя среды толщиной x; a' -- натуральный показатель поглощения среды [1, с. 378]. Тогда I₀/I=e^a'x, a'x=ln(I₀/I), a'=(1/x)ln(I₀/I).

В Вашем случае α'=(1/x₁)ln(I₀/I< sub>1)=(1/x₂)ln(I₀/I₂), ln(I₀/I₂)=(x₂/x₁)ln(I₀/I₁), I₀/I₂=(I₀/I₁)^x2/x1, откуда после подстановки числовых значений получаем, что при прохождении расстояния 9 м интенсивность луча света уменьшится в

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор) Дата отправки: 10.10.2019, 14:10 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 10.10.2019, 23:43

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196597:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Какое должна быть фокусное расстояние у линзы диаметром
d = 10 см, чтобы можно было зажечь сухую траву? Источником света является Солнце, его угловой размер α = 0,01. Считать, что для загорания необходимо, чтобы на небольшом его участке был создан световой поток Егор = 9∙10^7 лк. Освещённость, создаваемая прямыми солнечными лучами Е0 = 10^5 лк. Потери света в линзе не учитывать.

Дата отправки: 07.10.2019, 10:59
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор):

Здравствуйте, dar777!
Требуемая для горения освещённость отличается от исходной в 900 раз. Таким образом, световой поток, проходящий через линзу нужно сфокусировать на в 900 раз меньшую площадь, то есть круг с в 30 раз меньшим диаметром, чем диаметр линзы.
d₂=d/√(E_гор/E₀)=d/30=0,33 см

Солнце находится очень далеко, поэтому его изображение окажется в фокальной плоскости линзы, где и будет минимальный размер освещённой области и максимальная интенсивность света.
Но каким будет диаметр этого изображения? Вспомним, что лучи, идущие через центр линзы, не преломляются - откуда делаем вывод, что для наблюдателя в центре линзы угловой диаметр источника света и его изображения одинаков, и для Солнца равен α≈0,5°≈0,01 рад
Для таких малых углов разность между дугой и хордой ничтожна, поэтому диаметр изображения, находящегося в фокальной плоскости, то есть на расстоянии F от линзы), составит
d₂=Fα
Откуда находим фокусное расстояние
F=d₂/α=0,33см/0,01=33 см
Это максимальное фокусное расстояние, при котором линза данного диаметра сможет поджечь траву.

Консультировал: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор) Дата отправки: 11.10.2019, 17:18 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 11.10.2019, 17:29

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196601:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Спутник обращается вокруг Земли по направлению её суточного вращения по круговой орбите в плоскости земного экватора. В ходе наблюдений было установлено, что этот спутник пересекает меридиан станции слежения раз в 12 часов. Оцените радиус орбиты спутника. Большая полуось орбиты Луны составляет около 385 тыс. км.

Дата отправки: 07.10.2019, 20:33
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор):

Здравствуйте, dar777!
Спутник за 12 часов совершает оборот в системе отсчёта, связанной с поверхностью; при этом Земля за это время совершает пол-оборота вокруг своей оси, то есть в инерциальной системе отсчёта спутник совершает 1,5 оборота за 12 часов - его орбитальный период равен T=8ч=1/3 сут
Орбитальной период (сидерический - то есть в инерциальной системе отсчёта) Луны составляет примерно T_Л=27 сут
Согласно третьему закону Кеплера
(T_Л/T)²=(a_Л/a)³
Откуда большая полуось (что для круговой орбиты является также радиусом) орбиты спутника
R=a=a_Л/(T_Л/T)^2/3=
=385тыс.км/81^2/3=20,6 тыс. км

Консультировал: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор) Дата отправки: 12.10.2019, 11:17

Рейтинг ответа: 0 поблагодарить эксперта

Консультация # 196603:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Электрическая цепь состоит из последовательно соединённых батарейки с ЭДС Е, катушки индуктивностью L и ключа К. Ключ замыкают и затем через небольшой промежуток времени размыкают. Известно, что за время, в течение которого ключ был замкнут, батарея совершила работу А. Определите время между замыканием и размыканием ключа. Считайте все элементы цепи идеальными.

Дата отправки: 07.10.2019, 21:11
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, dar777!
Дано : L - индуктивность катушки, E - ЭДС батарейки, A - работа, совершённая батарейкой.
Узнать : время tp - работы батарейки.

Решение : После замыкания ключа К (согласно схеме на Вашем рисунке) через катушку начинает протекать равномерно-возрастающий ток. Ток через катушку не может измениться мгновенно, поскольку в катушке возникает ЭДС самоиндукции Ei , препятствующая изменению тока. Эта Ei = -E .

ЭДС самоиндукции Ei связана с индуктивностью катушки L и изменением тока формулой
Ei = -L·dI/dt (см ru.wikipedia.org/wiki/Индуктивность )
Тогда dI = (E/L)·dt , I(t) = E·t/L

С течением времени мощность батареи линейно возрастает P(t) = E·I(t) = E²·t/L
Можно связать эту мощность с заданной в Условии работой так :


Но удобнее воспользоваться простотой схемы и в место высшей математики сообразить, что вся затраченная работа батареи перешла в энергию катушки :
A = W_L = L·I(tp)²/2 = L·E²·tр²/(2·L²) = E²·tр²/(2·L)
откуда : tр² = 2·A·L / E²
Ответ : Искомое время работы батарейки tр = √(2·A·L) / E

Проверка сделана в Маткад-вычислителе подстановкой нескольких вариантов числовых значений.
Например, при E=5 В, L=0,1 Гн, A=100 Дж время работы батарейки всего tp=0,89 сек.

Решения похожих задач: Самоиндукция.Материалы поФизике.Яковлев.pdf mathus.ru/phys/selfind.pdf
"Влияние самоиндукции на ток при замыкании и размыкании цепи, содержащей индуктивность" Ссылка3
С какой скоростью начнёт возрастать ток, если замкнуть цепь? rfpro.ru/question/194509

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 11.10.2019, 16:38 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 11.10.2019, 17:07

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196605:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Определить наибольший порядок спектра m_max, наблюдаемого при нормальном падении монохроматического света на дифракционную решётку, содержащую N=500 штр./мм, если длина волны света λ=520 нм.

Дата отправки: 08.10.2019, 00:52
Вопрос задал: svrvsvrv (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор):

Здравствуйте, svrvsvrv!

Дано: N=520 штр./мм -- количество штрихов в одном миллиметре длины дифракционной решётки; λ=520 нм -- длина волны света, падающего нормально на дифракционную решётку.

Определить: m_max -- наибольший порядок спектра, наблюдаемого при нормальном падении света на дифракционную решётку.

Решение

Согласно [1, с. 518], постоянная дифракционной решётки составляет d=1/N. В направлениях, для которых углы φ дифракции света на решётке удовлетворяют условию dsin(φ)=mλ (m=0, 1, 2, ...) наблюдаются главные максимумы дифракционной картины [1, с. 518]. Положив sin(φ_max)=1, получим d=m_maxλ, или m_max=d/λ=1/(Nλ)=1/(500*10³*520*10^-9)=1/0,26≈3,84. Поскольку порядок спектра -- целое число, постольку нужно принять m_max=[3,84]=3.

Ответ: 3.

Литература
1. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор) Дата отправки: 10.10.2019, 23:06 5 нет комментария ----- Дата оценки: 12.10.2019, 09:37

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Консультация # 196606:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях x = Asin2wt y = Acoswt A = 5 см w = п/3 рад/с уравнение траектории и построить её. Сделать рисунок.

Дата отправки: 08.10.2019, 08:53
Вопрос задал: dar777 (1-й класс)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор):

Здравствуйте, dar777!

Дано: x=Asin(2ωt), см, y=Acos(ωt), см -- уравнения колебаний точки во взаимно перпендикулярных направлениях; A=5 см -- амплитуда колебаний точки в обоих направлениях; ω=π/3 рад/с -- циклическая частота колебаний точки вдоль оси ординат.

Определить: F(x, y)=0 -- уравнение результирующего колебания точки.

Решение

Чтобы вывести уравнение результирующего колебания точки, исключим время t из заданных уравнений колебаний. Для этого воспользуемся формулами cos(α/2)=+-√((1+cos(α))/2) [1, с. 36], сos²(α)+sin²(α)=1 [1, с. 19]. Приняв α=2ωt, получим

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор) Дата отправки: 11.10.2019, 09:16 Прикреплённый файл: посмотреть » [23.7 кб] 5 Это самое лучшее решение! ----- Дата оценки: 11.10.2019, 12:28

Рейтинг ответа: +1 поблагодарить эксперта

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка