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

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1722
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 569
∙ повысить рейтинг »
epimkin
Статус: Профессионал
Рейтинг: 560
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2496
Дата выхода:25.11.2020, 14:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:190 / 81
Вопросов / ответов:5 / 5

Консультация # 199663: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Деталь в виде равностороннего треугольника сварили из трех одинаковых однородных тонких стержней массы m и длины l каждый. Ось О проходит перпендикулярно плоскости детали че-рез вершину треугольника. Найти момент инерции детали отно-сительно этой оси. m = 1 кг, l = 1 м....
Консультация # 199664: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Массивный диск может вращаться вокруг закрепленной оси без трения. Найдите работу момента силы при повороте диска на угол , если момент сил, действующий на диск, зависит от угла пово-рота по закону , если А = 1 , рад. (ВОПРОС НА ФОТО) ...
Консультация # 199669 : Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите с решением задачки: На поверхность некоторого материала падает свет с частотой ν. ε − энергия фотона, падающего на поверхность; λ 0 − красная граница фотоэффекта для этого вещества; А вых − работа выхода электрона, v max − максимальная скорость фотоэлектроно...
Консультация # 199670: Уважаемые эксперты! ответьте на вопрос: 1) В офтальмологии лазерный луч применяется для спайки отслоившейся сетчатки с поверхностью сосудистой оболочки. Энергия, необходимая для этой операции, равна 50 мДж. Какова интенсивность лазерного луча, если он облучает поверхность сетчатки площадью 0,05 мм2 и длительность импульса 5 мс?...
Консультация # 199671: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Точечный зар яд q = –1 нКл массой m = 1 г, подвешенный в поле силы тяжести на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 50 см, вращается в горизонтальной плоскости (рис. 2) по окружности радиусом r. Точка A подвеса нити находится на вертикальном бесконечно длинном стержне, равномерно заряже...

Консультация # 199663:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Деталь в виде равностороннего треугольника сварили из трех одинаковых однородных тонких стержней массы m и длины l каждый. Ось О проходит перпендикулярно плоскости детали че-рез вершину треугольника. Найти момент инерции детали отно-сительно этой оси. m = 1 кг, l = 1 м.

Дата отправки: 19.11.2020, 11:43
Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, Дмитрий!

Для точечной массы m, находящейся на расстоянии r от оси, момент инерции относительно этой оси определяется выражением

в общем же случае для достаточно малого отрезка линии (фрагмента поверхности или объёма)

и момент инерции равен

где интеграл берётся по всей длине (площади, объёму), содержащей массу m.
В данном случае для массы m, равномерно распределённой вдоль тонкого стержня длины l, достаточно малый отрезок стержня dx будет содержать массу dm = m/l dx, тогда, если ось x направлена вдоль стержня, его момент инерции будет равен

а момент инерции всей детали будет равен сумме моментов её частей:

Для боковых сторон треугольника l1 и l3 будем отсчитывать координату x от оси O, а для основания l2 примем за начало отсчёта середину стержня, тогда r12 = r32 = x2, r22 = l2-x2 и


В частности, при m = 1 кг, l =1 м момент инерции детали составит J = 19/12 кг/м2.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 25.11.2020, 11:41

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 25.11.2020, 11:42

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199664:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Массивный диск может вращаться вокруг закрепленной оси без трения. Найдите работу момента силы при повороте диска на угол , если момент сил, действующий на диск, зависит от угла пово-рота по закону , если А = 1 , рад.

(ВОПРОС НА ФОТО)

Дата отправки: 19.11.2020, 11:44
Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Дмитрий!
Заменим обозначение А на а, поскольку работа силы или работа момента всегда в физике обозначалась А.
Дано:
М=а*(φ/φ0)2
а=1 Н*м
φ0=1 рад
Найти:А
Полагаю так...
Функцию М(φ) запишем следующим образом
М(φ)=(а/φ02)*φ2 (*)
Работу найдем, проинтегрировав выражение (*). Всё, что в скобках - константа, поэтому
А=(а/φ02)∫φ2=(1/3)*(а/φ02)*φ3
Подставляем
φ=φ0
Получаем
А=1/3≈0,33 Дж
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 24.11.2020, 23:49

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 24.11.2020, 23:51

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 199669:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите с решением задачки:
На поверхность некоторого материала падает свет с частотой ν.
ε − энергия фотона, падающего на поверхность; λ 0 − красная граница фотоэффекта
для этого вещества; А вых − работа выхода электрона, v max − максимальная скорость
фотоэлектронов; U З − задерживающее напряжение.
Используя значения величин, приведенных в таблице 4.5, найдите
недостающие. Воспользовавшись справочными данными, приведенными в
приложении, определите название этого материала.
Заранее всем спасибо за отклик и помощь

Дата отправки: 20.11.2020, 09:37
Вопрос задал: AnnaTar (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, AnnaTar!
Дано:
λ0=942*10-9м = 9,42*10-7м
UЗ=2,45 В
Найти:
А, ν, ε, vmax
Решение:
Нам понадобятся формулы
1. Энергия кванта
ε=h*ν (1)
- здесь: h=6,63*10-34 Дж*с - постоянная Планка
2. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
ε=А+EK max (2)
- здесь EK max - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
3. По определению кинетической энергии
EK max=(1/2)*m*(vmax)2 (3)
- здесь m=9,1*10-31кг - масса электрона
4. EK max=e*UЗ (4) - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна работе тормозящего поля (вывод из опыта Столетова)
5. Работа выхода электрона из металла
А=h*ν0=h*c/λ0 (5)
- здесь с=3*108 м/с - скорость света.
Вот с этой 5-й формулы, я думаю, и можно начать
И так
По формуле (5)
А=2,11*10-19Дж = 1,32 эВ
По формуле (4)
EK max=2,45 эВ = 3,9*10-19 Дж
Следовательно, из формулы (3)
vmax=√(2*EK max/m) = 9,3*105 м/с
Далее
по формуле (2)
ε = 1,32+2,45 = 3,77 эВ = 6,0*10-19 Дж
Тогда, из формулы (1) следует
ν=ε/h = 9,1*1014 Гц
Примерно так
Удачи smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 24.11.2020, 01:40

5
Огромное спасибо!
Волшебно!!!

-----
Дата оценки: 24.11.2020, 06:13

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 199670:

Уважаемые эксперты! ответьте на вопрос: 1) В офтальмологии лазерный луч применяется для спайки отслоившейся
сетчатки с поверхностью сосудистой оболочки. Энергия, необходимая для этой операции, равна 50 мДж. Какова интенсивность лазерного луча, если он облучает поверхность сетчатки площадью 0,05 мм2 и длительность импульса 5 мс?

Дата отправки: 20.11.2020, 10:07
Вопрос задал: katerinaaroslavceva3161 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, katerinaaroslavceva3161!
Дано:
W=50*10-3 Дж
S=0,05*10-6 м2
Δt=5*10-3 c
Найти: I
Решение:
Интенсивность света I является энергетической характеристикой и равна отношению полной энергии световой волны к площади освещаемой поверхности за определенный промежуток времени:
I=W/(S*Δt) = 2*108 Вт/м2

smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 24.11.2020, 23:23
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 199671:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Точечный заряд q = –1 нКл массой m = 1 г, подвешенный в поле силы тяжести на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 50 см, вращается в горизонтальной плоскости (рис. 2) по окружности радиусом r. Точка A подвеса нити находится на вертикальном бесконечно длинном стержне, равномерно заряженном с линейной плотностью заряда λ. Найти частоту n вращения заряда вокруг стержня. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/c2, электрическая постоянная ε0 = 8,85∙10-12 Ф/м.
Где ;
r = 45 см, λ = 2 нКл/м

Дата отправки: 20.11.2020, 12:04
Вопрос задал: 19borisova91 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, 19borisova91!
Условие : Точечный заряд q = –1 нКл массой m = 1 г подвешен на нерастяжимой нити длиной L = 50 см.
Радиус вращения r = 45 см. Стержень заряжен с линейной плотностью λ = 2 нКл/м.
Ускорение свободного падения g = 9,81 м/c2, электрическая постоянная ε0 = 8,85·10-12 Ф/м.
Вычислить частоту n вращения заряда.

Решение : Я вырезал чертёж из условия Вашей задачи и начертил на копии векторы сил. Доработанную копию прилагаю ниже.
На рисунке видно, что на заряженный грузик действуют 3 базовые силы: сила тяжести Fт (её вектор направлен вертикально вниз), электро-статическая сила притяжения Fq направлена влево к нити, поскольку нить и грузик имеют заряды противоположного знака.
Инерциальная Центробежная сила вращения Fц оттягивает грузик вправо.
Fx = Fц - Fq - результирующая горизонтальная сила.
Fs = Fx + Fт - геом етрическая сумма векторов, которая уравновешивается силой Fн натяжения нити. Векторы Fs и Fн направлены противоположно, но равны по модулю и находятся точно на одной прямой. В результате чего верна пропорция:
r / L = sin(α) = Fx / Fs

Сила тяжести Fт = m·g
Центробежная сила вычисляется как центростремительная : Fц = m·ω2·r

Напряжённость электро-статического поля, создаваемого бесконечно-длинным стержнем можно рассчитать по формуле
E = λ / (2·π·ε0·ε·r)
Здесь π = 3,1416 ; ε - диэлектрическая проницаемость среды. Примем ε = 1 для воздуха, тк иная среда не задана в Условии. Формула взята из методички Уральского гос-тех-университета Ссылка1 \ пункт 3.1.1. "Основные понятия и определения".
Тогда Fq = q·E = q·λ / (2·π·ε0·r)

Связываем все силы единым уравнением : Fт·tg(α) = Fx
Решать это уравнение Вы можете любым удобным Вам способом. Я решаю в приложении Маткад (ссылка2) . Маткад работает быстро и избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.

Макад выдал 2 корня 6.71 рад/с и -6.71 рад/с - что то же самое, только вращение в обратную сторону. Выбираем один положительный корень (направление вращения игнорируем).
Ответ : частота n вращения заряда вокруг стержня равна 6.71 рад/с .
Проверка сделана. Заметим, что центробежная сила вдвое превышает вес грузика (тк угол α > 45°) и в 253 тысячи раз превышает электро-статическую силу (слишком малые величины зарядов). Значи т, электро-силами можно пренебречь в расчётах и решить задачу намного проще, как обычную кинематику, без всяких зарядов. А в конце решения показать, что добавление поправки на заряды практически не меняет расклад сил и итоговый ответ.

Я старался объяснить всё подробно. Если у Вас что-то осталось непонятным, задавайте вопросы в минифоруме.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 21.11.2020, 09:15

5
Спасибо за решение задачи
-----
Дата оценки: 23.11.2020, 11:51

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 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