Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Май 2021   →
 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

Михаил Александров
Статус: Советник
Рейтинг: 531
∙ повысить рейтинг » 		Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 350
∙ повысить рейтинг » 		CradleA
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 230
∙ повысить рейтинг »

Физика

Номер выпуска:2636
Дата выхода:30.05.2021, 22:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:17 / 90
Вопросов / ответов:8 / 10

Консультация # 200947: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Плотность электрического тока в медном проводнике 10-6А/м2 . Найти объемную плотность тепловой мощности тока в этом проводнике. Удельное сопротивление меди 1,7·10-8Ом·м...
Консультация # 200948: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Аккумулятор 2 В, внутренним сопротивлением 0,4 Ом подключен к резистору сопротивлением 1,6 Ом. Определить напряжение на резисторе, силу тока в цепи и КПД аккумулятора. Сопротивлением подводящих проводников пренебречь. ...
Консультация # 200951: Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решен ию этой задачи: Шарик массой 200г, подвешенный на нити, отклонили горизонтально и отпустили. В нижнем положении шарик сталкивается упруго с шайбой, лежащей на гладкой горизонтальной поверхности, и отскакивает, отклоняя нить на угол от вертикали на 60 градусов. Нужно найти массу шайбы....
Консультация # 200952: Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решению этой задачи: 1м3 водорода (Н2) при 273 К находится в цилиндрическом сосуде, закрытом сверху легко скользящим невесомым поршнем. Атмосферное давление равно 0,96*105 Па. Определить, какое количество теплоты потребуется на нагревание водорода до 573 К. ...
Консультация # 200953: Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решению этой задачи: Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=8А. Чему равна магнитная индукция в точке А, если r=10см? ...
Консультация # 200956: Здравствуйте! Помогите решить задачу по физике Определите, какая энергия в электрон вольтах соответствует дефекту массы 10^-20 мг. ...
Консультация # 200960: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Электрон находится на втором уровне в потенциальной одномерной яме с бесконечно высокими стенками. Какова вероятность обнаружить электрон в левой половине ямы. В каких точках ямы электрон можно встретить чаще всего. Решение задачи иллюстрировать энергетической диаграммой. ...
Консультация # 200963: Уважаемые эксперты! Пожал уйста, ответьте на вопрос: Для положения механизма, который указан на рисунке, определить скорости точек В и С, а так же угловые скорости звеньев 2 и 3 (значение и направление), если угловая скорость первого звена ω1=2 с^-1 и угловое ускорение ...

Консультация # 200947:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Плотность электрического тока в медном проводнике 10-6А/м2 . Найти объемную плотность тепловой мощности тока в этом проводнике. Удельное сопротивление меди 1,7·10-8Ом·м

Дата отправки: 24.05.2021, 22:50
Вопрос задал: Sad123 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте.
Дано:
j=10-6A/м2
ρ=1,7*10-8Ом*м
Найти:
ω
Решение:
1. Объемная плотность тепловой мощности тока - это тепловая энергия, выделяемая единицей объема проводника за единицу времени при протекании тока:
ω=Q/(V*t) (1)
2. Согласно закону Джоуля-Ленца
Q=I2*R*t (2)
3. Сопротивление проводника
R=ρ*l/S (3)
4. Плотность тока в проводнике
j=I/S (4)
Решая систему (1-4), получаем:
ω=Q/(S*l*t)=I2*R/(S*l)=I2*ρ/S2=j2*ρ (*)
Подставляем известные значения в формулу (*)
Получаем
ω=(10-6)2*1,7*10-8 = 1,7*10-20 Вт/м3 - ответ... что-то, как мне кажется, маловато будет... Вероятно в данных ошибка. Возможно, что в значении плотности тока показатель степени должен быть положительный - проверьте.
*****
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 25.05.2021, 00:36

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 25.05.2021, 00:30
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 200948:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Аккумулятор 2 В, внутренним сопротивлением 0,4 Ом подключен к резистору сопротивлением 1,6 Ом. Определить напряжение на резисторе, силу тока в цепи и КПД аккумулятора. Сопротивлением подводящих проводников пренебречь.

Дата отправки: 24.05.2021, 23:01
Вопрос задал: Sad123 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Скорее здесь нужно говорить все-таки не о КПД аккумулятора, а о КПД электрической цепи. Пока АКБ не подключена к цепи, ни о каком КПД говорить нет смысла. Но в зависимости от параметров внешней цепи (от сопротивления) КПД цепи может быть различным.
Дано:
Е=2В
r=0,4 Ом
R=1,6 Ом
Найти:
U; I; ɳ
Решение:
1. По закону Ома
I=E/(R+r) = 2/(1,6+0,4)=1 A
2. Напряжение на резисторе
U=I*R= 1*1,6 = 1,6 B
3. КПД электрической цепи
ɳ=Aпол/Асов=I*U*t/(I*E*t) = U/E = 1,6/2 = 0,8 = 80%
*****
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 25.05.2021, 01:06
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 200951:

Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решению этой задачи: Шарик массой 200г, подвешенный на нити, отклонили горизонтально и отпустили. В нижнем положении шарик сталкивается упруго с шайбой, лежащей на гладкой горизонтальной поверхности, и отскакивает, отклоняя нить на угол от вертикали на 60 градусов. Нужно найти массу шайбы.

Дата отправки: 24.05.2021, 23:31
Вопрос задал: Павел (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Академик):

Здравствйте, Павел!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.



Дано: г -- масса шарика, подвешенного на нити, который отклонили горизонтально и отпустили; в нижнем положении шарик сталкивается упруго с шайбой, лежащей на гладкой горизонтальной поверхности, и отскакивает, отклоняя нить на угол от вертикали.
Определить: -- массу шайбы.

Решение


Обозначим следующими цифрами соответствующие моменты времени: 1 -- момент, в который шарик отпустили; 2 -- момент начала соударения шарика с шайбой; 3 -- момент конца соударения шарика с шайбой; 4 -- момент, в который нить с шариком отклонилась на угол от вертикали. Используем эти цифры как нижние индексы соответствующих величин: -- высоты подъёма шарика; -- скоростей шарика и шайбы.

В соответствии с законами сохранения энергии и импульса получим следующую систему уравнений:


Из уравнений (1) и (3) получим, что


Из уравнений (4) и (5) получим, что


Из уравнений (2), (5) и (6) получим, что




Из уравнений (6) и (7) получим, что




(г).


Ответ: г.

При решении задачи было сделано много преобразовани й и подстановок, поэтому если Вы хотите воспользоваться этим решением, то проверьте его тщательно.

Ответ отредактирован модератором Гордиенко Андрей Владимирович (Академик) 28.05.2021, 16:39

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Академик)
Дата отправки: 27.05.2021, 20:28
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 200952:

Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решению этой задачи: 1м3 водорода (Н2) при 273 К находится в цилиндрическом сосуде, закрытом сверху легко скользящим невесомым поршнем. Атмосферное давление равно 0,96*105 Па. Определить, какое количество теплоты потребуется на нагревание водорода до 573 К.

Дата отправки: 24.05.2021, 23:56
Вопрос задал: Павел (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте, Павел.
Дано:
(Н2)
V0=1м3
T0=273 K
p0=0,96*105Па
Т=573 К
Найти: Q
Решение:
1. При передаче водороду количества теплоты Q, внутренняя энергия газа будет увеличиваться и он будет совершать работу. Согласно первому закону термодинамики:
Q=ΔU+A (1)
2. Изменение внутренней энергии газа
ΔU=(i/2)*ν*R*ΔT(2)
3. Работа расширения газа
A=ν*R*ΔT (3)
4. Согласно закону Менделеева-Клапейрона
p0*V0=ν*R*T0,
следовательно,
ν*R=p0V0/T0 (4)
Теперь
из выражений (1,2,3,4) следует, что
Q=[(i+2)/2]*(p0*V0/T0)*ΔT (5)
- здесь
i=5 - число степеней свободы молекул водорода;
ΔТ=Т-Т0=300 К - разность температур.
Итак
подставляем известные данные в выражение (5)
Q=(7/2)*(0,96*105*1/273)*300 = 3,7*105 Дж
********
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 25.05.2021, 01:48
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 200953:

Добрый день, Уважаемый эксперты! Прошу Вашей помощи по решению этой задачи: Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=8А. Чему равна магнитная индукция в точке А, если r=10см?

Дата отправки: 25.05.2021, 00:02
Вопрос задал: Павел (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте, Павел.
Дано:
I=8A
r=0,1 м
α=45º
Найти: BA
Решение:
Точка А расположена на биссектрисе угла, образованного проводниками, поэтому оба проводника в точке А будут создавать магнитные поля с одинаковой индукцией В0.
Рассмотрим один из этих проводников (см.рис.)

На рисунке выведена формула для прямого конечного проводника и точки на расстоянии R от него из закона Био-Савара-Лапласа.
В указанной формуле
R=r*cosα
α1=45º=π/4
α2=180º=π
Следовательно, с учетом того, что в точке А магнитное поле создано двумя одинаковыми токами, наша формула для расчета будет выглядеть так:
ВА=2*В0= [2*(μ*μ0/4π)*(I/r*cosα)*(cosα1-cosα2) ( *)
Здесь
μ=1 - магнитная проницаемость воздуха/вакуума;
μ0=4π*10-7 Гн/м - магнитная постоянная.
Подставим известные значения в формулу (*), подсчитаем...
BA=[2*(1*4π*10-7/4π)*(8*2/0,1*√2)*(√2/2 + 1) ≈ 3,8*10-5 Тл
*******
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 26.05.2021, 00:29
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 200956:

Здравствуйте! Помогите решить задачу по физике
Определите, какая энергия в электрон вольтах соответствует дефекту массы 10^-20 мг.

Дата отправки: 25.05.2021, 05:07
Вопрос задал: Slonoboy (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Академик):

Здравствуйте, Slonoboy!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.

Дано: мг кг -- дефект массы.
Определить: -- соответствующую этому дефекту массы энергию (в эВ).

Решение


В соответствии с известной формулой искомая энергия составляет
(эВ).

Здесь м/с -- скорость света в вакууме. Учтено также, что эВ Дж.

Ответ: эВ.

Ответ отредактирован модератором Гордиенко Андрей Владимирович (Академик) 25.05.2021, 07:05

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Академик)
Дата отправки: 25.05.2021, 06:52
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте.
Позволю себе привести еще одно решение данной задачи.
Небольшое вступление...
В ядерной физике при расчете энергетического выхода реакций по известному дефекту масс бывает удобно применять так называемые энергетические эквиваленты массы или частиц, обладающих массой. Это позволяет быстрее вычислять энергию реакции в принятых в ядерной физике единицах - МэВ (ядерщики так и говорят: "в мэвах" (или говорили раньше, по крайней мере)).
Принцип следующий
1 а.е.м≈931,5 МэВ
Во вставке ниже можно ознакомится с энергетическими эквивалентами конкретных частиц.

По сути, коэффициент 931,5 - это множитель с2 из формулы Эйнштейна E=mc2, позволяющий напрямую переводить а.е.м. в МэВ, т.е. массу в энергию.
Таким образом, мы имеем
Дано:
Δm=10-20мг=10-26кг≈6,02 а.е.м.
Найти: Е
Решение:
E=m*c2
E=6,02 а.е.м.*931,49 МэВ/а.е.м.=5607,57 МэВ=5,6 ГэВ=5,6*109 эВ.
*******
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 25.05.2021, 11:26

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 25.05.2021, 10:54
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 200960:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Электрон находится на втором уровне в потенциальной одномерной яме с бесконечно высокими стенками. Какова вероятность обнаружить электрон в левой половине ямы. В каких точках ямы электрон можно встретить чаще всего. Решение задачи иллюстрировать энергетической диаграммой.

Дата отправки: 25.05.2021, 12:40
Вопрос задал: Dizi (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Академик):

Здравствуйте, Dizl!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.

Дано: -- номер энергетического уровня, на котором находится электрон в потенциальной одномерной яме с бесконечно высокими стенками.
Определить: -- вероятность обнаружить электрон в левой половине ямы; точки, в которых электрон можно встретить чаще всего.
Показать: энергетическую диаграмму.

Решение


Энергетическая диаграмма электрона, который находится в потенциальной одномерной яме с бесконечно высокими стенками, показана на рисунке ниже (заимствован мной отсюда: Ссылка >>).



Нормированная собственная волновая функция, соответствующая возбуждённому состоянию электрона в бесконечно глубокой потенциальной яме, суть

Поэтому искомая вероятность составляет

(определённый интеграл был вычислен на этом онлайн-калькуляторе: Ссылка >>). Полученный ответ можно было, в принципе, дать без интегрирования, исходя из соображений симметрии.

Наиболее высокой вероятность встретить электрон будет вблизи точек максимума функции Одна из этих точек находится в левой половине ямы, а другая -- в правой половине.

Ответ: наиболее высока вероятность встретить электрон вблизи точек и

Литература
Маскевич С. А. Атомная физика. Практикум по решению задач. -- Минск: Вышэйшая школа, 2010.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Академик)
Дата отправки: 29.05.2021, 07:33
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 200963:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Для положения механизма, который указан на рисунке, определить скорости точек В и С, а так же угловые скорости звеньев 2 и 3 (значение и направление), если угловая скорость первого звена ω1=2 с^-1 и угловое ускорение ε1=0.

Длинна звеньев: l(OA)=50мм, l(AB)=200мм, l(BC)=100мм

Дата отправки: 25.05.2021, 19:23
Вопрос задал: iranisimova36@gmail.com (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Доброй ночи
Дано:
ω1=2с-1
OA=50 мм = 5 см
AB=200 мм = 20 см
BC=100 мм = 10 см
Найти: VA, VB, VC, ω2
Решение:
А. Дополним ваш рисунок:
1. Вектор скорости VA перпендикулярен кривошипу ОА и направлен вдоль звена АВ.
2. Вектор скорости VB направлен горизонтально по линии движения ползуна.
3. Проведем перпендикуляры к векторам VA и VB и на их пересечении обозначим точку Р - мгновенный центр вращения шатуна АС.
4. Соединим точки Р и С - проведем мгновенный радиус вращения точки С.
5. Перпендикулярно радиусу PC из точки С отложим вектор скорости VC.
6. Обозначим одинаковые углы в треугольниках АОВ и АВР: в первом при вершине О и во втором при вершине В - угол β; и при вершине А в обоих треугольниках угол 90°. Таким образом, имеем два подобных треугольника (по двум углам).
7. При вершине В в треугольнике РВС обозначим угол γ.
8. Обозначим угловую скорость ω2 вращения вокруг мгновенного центра скоростей Р.
Пока всё... Получается что-то похожее на рисунок ниже...

Б. Найдем неизвестные стороны получившихся треугольников:
1. ΔАОВ:
по теореме Пифагора
ОВ=√(ОА2+АВ2) = √(25+400) = 20,6 см
2. Из подобия треугольников АОВ и АВР следует
РА/ВА=ВА/ОА=ОВ/ВР
Следовательно
РА=80 см; ВР=82,4 см.
Величина угла β=arcsin(АВ/ОВ)=arcsin(20/20.6)=arcsin 0.97 = 76º
3. Рассмотрим ΔРВС
γ=180º-β=(180-76)º=104º.
Теперь по теореме косинусов
РС2=РВ2+ВС2-2*РВ*ВС*cosγ = 82,42+102-2*82,4*10*cos104º=7288,6 см 2
Тогда
PC=√7288,6=85,4 см
В. Рассчитаем искомые скорости.
1. VA=ω1*OA=2*5=10 см/с
2. ω2=VA/PA=VB/PB=VC/PC
Отсюда
ω2=(10 см/с)/80 см = 0,125 с-1 - угловая скорость шатуна АВС и всех его точек и звеньев 2 и 3 соответственно.
VB=VA*PB/PA=10*82,4/80=10,3 см/с
VC=VA*PC/PA=10*85,4/80=10,7 см/с

Ответ: 10 см/с; 10,3 см/с; 10,7 см/с; 0,125 с-1.
*******
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 27.05.2021, 07:38

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 27.05.2021, 03:22
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Дано: OA = 5 см ; AB = 20 см ; BC = 10 см (я перевёл все длины в см, чтоб легче сравнивать мой Ответ с предыдущим);
ω1 = 2 рад/сек = const
Вычислить скорости Vb ; Vc точек B и C ; значения и направления угловых скоростей звеньев 2 и 3.

Решение моё основано на сравнении координат точки A в начальный момент времени и спустя маленький интервал времени t = 0,001 сек . Такой приём позволяет обойтись без дополнительных построений (не всем понятных) и без сложных дифференциальных уравнений. Потому что за столь малое время скорость поршня Vb изменяется так незначительно (в 5м знаке точности), что можно принять её постоянной для расчёта.

Базовые принципы алгоритма: Рычаг OA вращается по часовой стрелке, точка A смещается вправо-вниз. Рычаг AB с неизменной длиной толкает поршень B строго вправо по рисунку. Рычаг AC участвует в 2х движениях : Поступательном вправо со скоростью Vb и вращательном против часовой стрелки с искомой уг ловой скоростью ω2 .
Линейную скорость Va вращения точки A вокруг O вычисляем как ω1·OA ,
Линейную скорость V2 вращения точки A вокруг B вычисляем как разницу векторов VA→ (полная скорость точки A) и VB→ (поступательная скорость рычага ABC) .

Искомую полную скорость VC точки C вокруг B вычисляем как сумму векторов VCL→ (линейная скорость вращения точки C вокруг B) и VB→ (поступательная скорость рычага ABC) .

VCL→ = -V2→ / 2 , потому что рычаг BC вдвое короче рычага AB, и находятся они по разные стороны от центра вращения - точки B .

Формулы и вычисления я показал на скриншоте приложения Маткад (ссылка) . Матка д избавляет меня от частых ошибок. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом. Функция Stack(число1 , число2) создаёт вектор из 2х числовых скаляров.

Ответ : скорость точки В равна 10,3 см/с и направлена вправо по рисунку.
Скорость точки С равна 10,7 см/с и направлена вправо-вверх под углом 6,5° к оси OX.
Угловая скорость звена2 (рычаг AC) равна 0,125 рад/сек против часовой.
Звено3 (поршень B) движется строго поступательно вправо со скоростью 10,3 см/с, у него нет ни вращения, ни угловой скорости.

Ответ отредактирован модератором Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) 27.05.2021, 14:53

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 27.05.2021, 11:53
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