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: 344
∙ повысить рейтинг »
Михаил Александров
Статус: Советник
Рейтинг: 300
∙ повысить рейтинг »
epimkin
Статус: Профессионал
Рейтинг: 29
∙ повысить рейтинг »

Физика

Номер выпуска:2673
Дата выхода:31.08.2021, 18:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:25 / 94
Вопросов / ответов:4 / 4

Консультация # 201360: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Ответить на вопросы...
Консультация # 201361: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Помогите решить задачу...
Консультация # 201363: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: На ровном склоне горы, наклон которого a=30?, h=20 м друг над другом находятся два школьника. Они одновременно бросают камни с одинаковыми скоростями: нижний — перпендикулярно склону, верхний — в горизонтальном направлении. На каком минимальном расстоянии друг от друга пролетят камни, есл...
Консультация # 201364: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Помогите проверитьрешение Три конденсатора с емкостями 2 мкФ, 2 мкФ, и 3 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику с напряжением 12 В. Найдите суммарную энергию запасенную конденсаторами. Ответ 122,4 Дж ...

Консультация # 201360:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Ответить на вопросы

Дата отправки: 25.08.2021, 20:49
Вопрос задал: mari_nikopol (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, mari_nikopol!

Рассмотрим следующее задание: "При наблюдении явления фотоэффекта использовался монохроматический свет с частотой выше красной границы. Интенсивность света увеличили. Как изменился импульс фотонов? Как изменился суммарный импульс фотонов? Как изменилась скорость вылета фотоэлектронов? Как изменился фототок насыщения?"

Красная граница фотоэффекта соответствует наименьшей частоте света, падающего на поверхность вещества, при которой внешний фотоэффект (вырывание электронов из вещества) ещё возможен. Если свет является монохроматическим, то все фотоны имеют одинаковую энергию и одинаковый импульс. Но число фотоэлектронов, вырываемых за 1 секунду с поверхности вещества, пропорционально интенсивности падающего света, ввиду увеличения числа падающих фотонов. Поэтому при увеличении интенсивности света импульс фотонов не изменится, их суммарный импульс увеличится. Сила фототока насыщения прямо пропорциональна интенсивности п адающего света, поэтому величина фототока насыщения увеличится.

Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит линейно от его частоты. Поэтому скорость вылета фотоэлектронов не изменится.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 25.08.2021, 22:12
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 201361:

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

Дата отправки: 25.08.2021, 20:52
Вопрос задал: mari_nikopol (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Советник):

Здравствуйте, mari_nikopol!

Рассмотрим следующую задачу: "В сосуде находится смесь воздуха и водяного пара при температуре Известно, что суммарное давление смеси Па. Измерения показали, что влажность в сосуде составляет Каково парциальное давление воздуха?"

Дано: К -- температура смеси воздуха и водяного пара в сосуде; Па -- давление смеси воздуха и водяного пара в сосуде; -- относительная влажность воздуха в сосуде.
Определить: -- парциальное давление воздуха в сосуде.

Решение


Согласно закону Дальтона, давление в сосуде равно сумме парциальных давлений воздуха и водяного пара Давление насыщенного водяного пара при температуре как указано здесь, равно Па. Относительная влажность воздуха связана с парциальным давлением пара и давлением насыщенного пара соотношением Значит, парциальное давление водяного пара составляет
(Па),

а парциальное давление воздуха --
(Па).


Ответ: Па.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Советник)
Дата отправки: 25.08.2021, 23:08
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 201363:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
На ровном склоне горы, наклон которого a=30?, h=20 м друг над другом находятся два школьника. Они одновременно бросают камни с одинаковыми скоростями: нижний — перпендикулярно склону, верхний — в горизонтальном направлении. На каком минимальном расстоянии друг от друга пролетят камни, если вплоть до момента максимального сближения они ещё будут находиться в воздухе? Ответ выразите в м, округлив до десятых. Сопротивлением воздуха пренебречь. ?
Пожалуйста, помогите с решением (точно знаю, что ответ ~109 м неправильный). Задача с портала Сириус и подразумевается, что решать ее надо с помощью "Системы координат в свободном падении"

Дата отправки: 26.08.2021, 09:50
Вопрос задал: Kappa ∙-∙ (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Условие: Угол склона α = 30°, разность высот бросальщиков h=20 м.
Вычислить Dm - минимальую дистанцию сближения м-ду падающими камнями с помощью "Системы координат в свободном падении".

Решение : "Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей…", "Если силой сопротивления воздуха пренебрегаем, то остается единственная сила - сила тяжести. Поэтому вследствие 2-го закона Ньютона тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения g" - аннотации из учебной статьи "Движение тела, брошенного под углом к горизонту" Ссылка1

Особенность задачи в том, что не задана ключевая величина - значение скорости бросания. Обозначим буквой v модуль начальной скорости камней. Начертим поясняющий чертёж (прилагаю ниже), всегда помогающий чётко прояснить ситуацию.
Верхний камень брошен горизонтально, поэтому его вектор начальной скорости имеет координаты (v ; 0) .
Нижний камень, брошенный перпендикулярно склону, под углом β = 90° - α = 60° к горизонту, получает вектор начальной скорости
(v·cos(β) ; v·sin(β)) .

Оба камня падают с одинаковым ускорением g = 9,81 м/с2 земного тяготения. Однако, Условие предписывает нам "решать… с помощью Системы координат в свободном падении". Это значит, при переходе в СО (Систему Отсчёта), связанную с верхним камнем, наблюдателю, якобы находящемуся в этом верхнем камне, кажется, будто нижний камень движется прямолинейно и равномерно, без ускорения. Камни сближаются до искомой дистанции Dm = 20 , а потом расходятся прочь.

Вычисления относительных скоростей и прочих параметров движения я сделал в приложении Маткад (ссылка2) . Маткад избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.

Маткад отображает формулы точно так же, как стандартные математические редакторы формул с ниже-следующими простыми и удобными дополнениями:
Ключевое слово solve,t означает Решить уравнение, прописанное слева от solve относительно искомой переменной t .
Символ := означает оператор присваивания. Символ = - вывести на экран в числовом виде. Символ - вывести на экран в символьном виде (имена переменных с операндами либо в виде простой, неокруглённой дроби).

Получив формулу вычисления дистанции м-ду камнями D = √[v2·t2 - 40·√3·v·t + 1600] , я использовал стандартный и всеми люб имый метод вычисления производной функции
P(t) = dD(t) / dt и последующим приравниванием этой производной к нулю. Без него я не мог понять, на что же влияет фиктивная скорость бросания v ? Оказалось, v влияет на время сближения, но не на мини-дистанцию Dm .
Метод имеет очень удобное свойство : "Дробь равна нулю, когда её числитель равен нулю", и это позволяет вычислять производные упрощённо, отбросив громоздкий знаменатель (об этом не все догадываются, но Вы будете знать).

Если Вы в школе ещё не проходили вычисление производных, то можете заменить эту непривычную операцию математическим трюком: заменим v·t единой переменной s = v·t .
В уравнении D2 = s2 - 40·√3·s + 1600 выделим полный квадрат по школьному примеру (a+b)2 = a2 + 2·a·b + b2
D2 = s2 - 2·20·√3·s + (20·√3)2 - (20·√3)2 + 1600 - добавили и отняли член (20·√3)2 .
D2 = (s - 20·√3)2 - 400·3 + 1600 = (s - 20·√3)2 - 1200 + 1600 = (s - 20·√3)2 + 400 > 0 всегда, потому что квадрат выражения в скобках >= 0 .
Из этого выражения сразу видно, что D2 имеет минимум, когда выражение в скобках = 0. И тогда D2 = 400 , а Dm = √400 = 20.

Ещё Вы можете упростить копию своего решения заменой переменной v на простое число 1 или 10 . На нижнем графике я показал зависимости расстояний м-ду камнями при v = 10 м/с . В маткаде я задал для проверки v = 5 м/с , все 3 линии графика масштабно растянулись вдвое вправо по оси времени, но искомая величина Dm = 20 м осталась прежней.
Ответ : минимальная дистанция сближения м-ду падающими камнями равна 20 м.

Второй вариант Решения : Исследуем прямую траекторию движения нижнего камня относительно верхнего. Траектория направлена по вектору относительной скорости
VU 94;o = V2 - V1 . Угловой коэффициент траектории : k = Voy / Vox = -√3

Затем вычисляем уравнение прямой "b" траектории с этим коэффициентом, проходящей ч-з точку K2 (см учебную статью "Уравнение прямой на плоскости" Ссылка3 )
Искомое расстояние Dm от точки K1 до прямой b есть длина перпендикуляра от K1 до b . Строим перпендикуляр "p" и получаем тот же Ответ : Dm = 20 м.

Я делал вычисления и построения в Маткаде для страховки от ошибок (мне нельзя ошибаться, Вам - можно smile ).
МаткадОперацию solve Вы можете заменить решением простого уравнения y (x) = Yp(x) ==> 40 - √3·x = x / √3 и получите тот же результат. =Удачи!

Ответ отредактирован модератором Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) 29.08.2021, 11:18

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 28.08.2021, 11:04 нет комментария
-----
Дата оценки: 28.08.2021, 14:55

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 201364:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Помогите проверитьрешение
Три конденсатора с емкостями 2 мкФ, 2 мкФ, и 3 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику с напряжением 12 В. Найдите суммарную энергию запасенную конденсаторами. Ответ 122,4 Дж

Дата отправки: 26.08.2021, 10:00
Вопрос задал: mari_nikopol (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Михаил Александров (Советник):

При последовательном соединении конденсаторов:



Ёмкость батареи конденсаторов:



Суммарная энергия, запасенная конденсаторами:

(Дж)(мкДж)

Ответ: мкДж

Консультировал: Михаил Александров (Советник)
Дата отправки: 26.08.2021, 10:15
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