Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Май 2020   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1352
∙ повысить рейтинг » 		sglisitsyn
Статус: 2-й класс
Рейтинг: 904
∙ повысить рейтинг » 		CradleA
Статус: Профессор
Рейтинг: 536
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2368
Дата выхода:06.05.2020, 22:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:160 / 75
Вопросов / ответов:2 / 2

Консультация # 198435: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Мотоциклист едет по треку, плоскость которого наклонена к горизонту под углом a=Pi/6. Коэффициент трения скольжения шин по трековой дорожке mu =0,3. Вычислите минимальную  скорость Vmin мотоциклиста при движении в горизонтальной плоскости по окружности радиуса  R=40м. Консультация # 198436: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Емкость цепи, изображенной на рис. 3.51, С = 1000 пФ, индуктивность L = 1,00 мГн. На точки A и В подается одновременно два переменных напряжения одинаковой амплитуды, но различной частоты: частота первого напряжения совпадает с собственной частотой контура (ω1 = ω0), частота второ...

Консультация # 198435:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Мотоциклист едет по треку, плоскость которого наклонена к горизонту под углом a=Pi/6. Коэффициент трения скольжения шин по трековой дорожке mu =0,3. Вычислите минимальную  скорость Vmin мотоциклиста при движении в горизонтальной плоскости по окружности радиуса  R=40м.

Дата отправки: 01.05.2020, 13:29
Вопрос задал: valentin_a2014 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, valentin_a2014!
Дано : Угол наклона α = π/6 = 30°, Коэффициент трения µ = 0,3 , радиус трека R=40 м.
Вычислить минимальную скорость Vmin .

Решение : Я начертил поясняющий чертёж (прилагаю ниже), на котором все нужные для расчёта силы видны, и становятся понятны их взвимодействия. На вертикальной проекции трек изображён в виде наклонной прямой ОМ, а нижняя точка мотоцикла - точка М. Мотоцикл движется в сторону зрителя (на нас).

На мотоциклиста действуют изначально сила его веса m·g (направлена вертикально вниз) и центробежная сила инерции Fц = m·aц (направлена вправо по рисунку, от центра трека).
Сила Fр реакции опоры (поверхности трека) авто-подстраивается под сумму выше-названных сил (поэтому мотоцикл не взлетает и не проваливается).

Запишем уравнение равновесия сил в проекции на ось, перпендикулярную треку:
N = m·g·cos(α) + Fц·sin(α)
Тут N - нормальная составляющая реакции Fр опоры. А сила трения Fтр, как известно, равна
Fтр = µ·N = µ·m·g·cos(α) + µ·Fц·sin(α) (1)

В проекции на плоскость трека : m·g·sin(α) - Fтр = Fц·cos(α) (2)
В данной задаче сила трения взята со знаком минус (в отличие от многих других популярных задач для расчёта максимальной скорости мотоциклиста). Потому что направление проекций сил центробежной и трения совпадают, они действуют сообща против скатывающей силы соскальзывания вниз-влево по рисунку.

Приравняем силы трения из формул (1) и (2) с заменой Fц = m·aц
µ·m·g·cos(α) + µ·m·aц·sin(α) = m·g·sin(α) - m·aц·cos(α)

Сокращаем массу m : g·sin(α) - aц·cos(α) = µ·g·cos(α) + µ·aц·sin(α)
Группируем : aц·[µ·sin(α) + cos(α)] = g·[sin(α) - µ·cos(α)]
aц = g·[sin(α) - µ·cos(α)] / [µ·sin(α) + cos(α)]

Центробежное ускорение рассчитывается как центростремительное aц = Vmin2 / R :
Vmin2 / R = g·[tg(α) - µ] / [µ·tg(α) + 1]
Vmin = √{[g·R·[tg(α) - µ] / [µ·tg(α) + 1]} = 9,63 м/с
Ответ : минимальная скорость мотоциклиста равна 9,63 м/с .

см Решения похожих задач : "Мотоциклист едет по треку, плоскость кот-го наклонена к горизонту" rfpro.ru/question/190883 (Вы уже были на этой странице)

"Мотоциклист едет по треку, плоскость кот-го наклонена к горизонту" \ Задача N6 Ссылка2
"Мотоциклист едет по треку под углом" видео Ссылка3
"Мотоциклист производит поворот на наклонном треке" Ссылка4
"Механика МИФИ 8й класс.pdf" Ссылка5

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 05.05.2020, 18:52

5
Спасибо!
-----
Дата оценки: 06.05.2020, 08:58
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 198436:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Емкость цепи, изображенной на рис. 3.51, С = 1000 пФ, индуктивность L = 1,00 мГн. На точки A и В подается одновременно два переменных напряжения одинаковой амплитуды, но различной частоты: частота первого напряжения совпадает с собственной частотой контура (ω1 = ω0), частота второго напряжения превышает собственную на 10 % (ω2 = 1,10ω0). Найти отношение амплитуд токов I1/I2 возбуждаемых в контуре обоими напряжениями, для случаев, когда добротность контура Q равна: а) 100, б) 10. Если можно какие формулы подставляли, огромное спасибо

Дата отправки: 01.05.2020, 15:25
Вопрос задал: Viking.cs@mail.ru (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Viking.cs@mail.ru!
Дано : ЭлектроЁмкость С = 1,00·10-9 Ф, индуктивность L = 0,001 Гн , 2 частоты : ω1 = ω0, ω2 = 1,1·ω0
Добротности QА = 100, QБ = 10.
Вычислить отношние амплитуд NА = I1/I2 при QА и NБ = I1/I2 при QБ.

Решение : На Вашей электро-схеме показан простейший последовательный колебательный контур из 3х элементов L, C, R .
Поскольку заданная цепь не содержит нелинейных элементов (диодов, транзисторов…), то отклики цепи (выходные токи) на воздействия разных входных сигналов (2х напряжений с разными частотами) можно рассчитывать отдельно-независимо.

Собственная круговая частота контура ω0 = 1 / √(L·C) = √(1,00·10-9·0,001) = 1,00·106 рад/с .

Для последовательного колебательного контура Добротно сть контура связана с другими параметрами контура формулой
Q = √(L/C) / R = ω0·L / R

Из этой формулы вычислим активное сопротивление контура для первого случая (когда добротность равна QА = 100):
RА = ω0·L / QА = 1,00·106·0,001 / 100 = 10 Ом .
Реактивное сопротивление контура на частоте ω в общем виде равно
X = ω·L - 1 / (ω·C)

Реактивное сопротивление на резонансной частоте равно нулю, поэтому, сопротивление контура Z1 = RА - чисто активно.
Ток в контуре на резонансной частоте ω1 = ω0 вычисляем по Закону Ома:
I1 = U / Z1 = U / RА
Здесь U - какое-то напряжение, поданное на выводы AB контура.

На боковой частоте ω2 = ω0·1,1 = 1,1·106 реактивное сопротивление X = ω2·L - 1 / (ω2·C) = 190,9 Ом .< br>Полное сопротивление контура Z2 = √(RА2 + X2) = 191,2 Ом
Ток на боковой частоте I2 = U / Z2
Искомое отношение токов NА = I1 / I2 = Z2 / RА = 191 / 10 =19,1

Аналогично вычислим активное сопротивление контура для второго случая (когда добротность QБ = 10):
RБ = ω0·L / QБ = 1,00·106·0,001 / 10 = 100 Ом .
Ток в контуре на резонансной частоте ω0 : I1 = U / Z1 = U / RБ

На боковой частоте ω2 полное сопротивление контура
Z2 = √(RБ2 + X2) = √(1002 + 191,22) = 215,5 Ом
Ток на боковой частоте I2 = U / Z2
Искомое отношение токов NБ = I1 / I2 = Z2 / RБ = 215,5 / 100 =2,2

Ответ : Отношение амплитуд токов I1/I2 равно 19 при высокой добротности QА=100.
При низкой добротности QБ = 10 это отношение равно 2,2 .

Подробные пояснения к выше-использованным формулам см в учебно-справочных статьях
"Добротность" ru.wikipedia.org/wiki/Добротность , "Реактивное сопротивление" Ссылка2,
"Вынужденные электрические колебания. Резонанс" Ссылка3

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 02.05.2020, 14:39
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