Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Апрель 2022   →
 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


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: 538
∙ повысить рейтинг » 		Magic2hand
Статус: 8-й класс
Рейтинг: 398
∙ повысить рейтинг » 		Evgen aka Chuma
Статус: 6-й класс
Рейтинг: 107
∙ повысить рейтинг »

Физика

Номер выпуска:2780
Дата выхода:07.04.2022, 17:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:47 / 97
Вопросов / ответов:3 / 3

Консультация # 202503: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: B цeнтpифугe c poтopoм paдиycoм a, paвным 0,5 м, пpи тeмпepaтype T=300K нaxoдитcя в гaзooбpaзнoм сocтoянии вeщecтвo c oтнocитeльнoй мoлeкyляpнoй мaccoй Mr=10^3. Oпрeдeлить oтнoшeниe na/n0 кoнцeнтpaций мoлeкул y стeнoк ротopa и в цeнтрe eгo, eсли poтop врaщaeтся с чaстoтой n=30 с^-1. ...
Консультация # 202505: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Проводник длиной l = 80 см подвешен горизонтально на двух пружинах жесткостью по 200 Н/м. По проводу течет ток силой I = 10 А. При включении однородного магнитного поля с индукцией, равной B = 0,1 Тл...
Консультация # 202510: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Вычислить длину волны h(лямбда) де Бройля протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, равную 1)1 МВ; 2) 1 ГВ лямбда -> ...

Консультация # 202503:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
B цeнтpифугe c poтopoм paдиycoм a, paвным 0,5 м, пpи тeмпepaтype T=300K нaxoдитcя в гaзooбpaзнoм сocтoянии вeщecтвo c oтнocитeльнoй мoлeкyляpнoй мaccoй Mr=10^3. Oпрeдeлить oтнoшeниe na/n0 кoнцeнтpaций мoлeкул y стeнoк ротopa и в цeнтрe eгo, eсли poтop врaщaeтся с чaстoтой n=30 с^-1.

Дата отправки: 01.04.2022, 18:34
Вопрос задал: Ира (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте, Ира
Дано:
r=a=0,5 м
Т=300 К
Мr=103
n=30 c-1
Найти:
na/n0
Решение:
Первое, что приходит в голову, - это то, что барометрическая формула Больцмана вообще-то про давление изначально:
p=p0*e^(-U/kT) ( (1)
Второе, - концентрация и давление газа при постоянной температуре прямо связаны между собой согласно формуле
p=n*k*T (2)
Следовательно, отношение концентраций будет равно отношению соответствующих давлений:
na/n0=pa/p0 (3)
Следовательно, с учетом (1) и (3)
na/n0=e^(-U/kT) (4)
Здесь
k=1,38*10-23Дж/К - постоянная Больцмана;
U - потенциальная энергия частиц (молекул) в поле центробежной силы FЦБ
FЦБ=mω2*r (5)
Здесь
m - масса частиц (молекул)
ω - угловая частота вращения
m=M/NA< /sub>=Mr*10-3/NA (6)
ω=2π*n (7)
Здесь
M=Mr*10-3 кг/моль - Молярная масса вещества (в нашем случае M=103*10-3=1кг/моль... многовато что-то однако... для вещества с планеты Земля);
NA=6,022*1023моль-1 - число Авогадро;
π=3,14
Тогда, с учетом выражений (5), (6), (7), центробежная сила
FЦБ=4π2*M*n2*r/NA (8)
Интегрирую выражение (8) и получаю потенциальную энергию U:
U=4π2*(M/NA)*n2∫a0rdr
U=-2π2*M*n2*a2/NA (9)
Подставим результат (9) в выражение (4). Учтем при этом, что
NA*k=R=8,31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная.
Итак
na/n0=e^(2π2*M*n2*a2/RT)
После подста новки известных значений и расчетов получаем
na/n0=5,86≈5,9
*******
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 06.04.2022, 17:39

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 06.04.2022, 00:15 Благодарю Вас за оказанную помощь
-----
Дата оценки: 06.04.2022, 19:38
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 202505:

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

Проводник длиной l = 80 см подвешен горизонтально на двух пружинах жесткостью по 200 Н/м. По проводу течет ток силой I = 10 А. При включении однородного магнитного поля с индукцией, равной B = 0,1 Тл и направленного перпендикулярно проводнику, он опускается на 2 см. Найти магнитную индукцию поля.

Дата отправки: 02.04.2022, 08:26
Вопрос задал: Вика Зотова (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте еще раз, уважаемая Вика Зотова )
Дано:
l=0,8 м
N=2
k=200 Н/м
I=10 A
Δх=0,02 м
Найти: В
Решение:
Приготовили рисунок: проводник на пружинах подвешен торцом к нам.
А. Пружины без нагрузки: видим одну из двух пружин, вторая скрылась за первой, жесткость пружины k, всего пружин N.
Б. На пружины подвесили проводник торцом к нам, пружины удлинились на величину х, по проводнику пропустили ток I - ток течет от нас. Проводник находится в равновесии под действием силы тяжести mg и силы упругости пружин FУ1.
В. Включили магнитное поле с индукцией В. Под действием силы Ампера проводник оттянулся вниз на величину Δx. Теперь проводник находится в равновесии под действием силы тяжести mg, силы Ампера FA и силы упругости пружин FУ2.

1. По рис.А и Б.
mg=N*FУ1 - из услов ия равновесия;
FУ1=k*x - закон Гука.
Следовательно
mg=Nkx (1)
2.По рис.Б и В.
mg+FA=N*FУ2 - условие равновесия;
FУ2=k*(x+Δx) - закон Гука;
FA=I*l*B - закон Ампера.
Следовательно
mg+I*l*B=Nk(x+Δx) (2)
3. Решаем систему уравнений (1) и (2)
N*k*x+I*l*B=N*k*x+N*k*Δx
I*l*B=k*Δx (3)
Отсюда получаем формулу для расчета B
B=N*k*Δx/(I*l) (*)
Подставляем числа, считаем:
B=2*200*0,02/(10*0,8)= 1 Тл
Ответ: 1 Тл
*******
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 04.04.2022, 01:27

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 03.04.2022, 16:47 Спасибо большое!
-----
Дата оценки: 04.04.2022, 06:59
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 202510:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Вычислить длину волны h(лямбда) де Бройля протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, равную 1)1 МВ; 2) 1 ГВ

лямбда ->

Дата отправки: 02.04.2022, 14:34
Вопрос задал: Александр (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Здравствуйте, Александр
Дано:
U1=106 В
U2=109 В
(p+)
Найти: λ1; λ2
Решение:
Нам понадобятся:
Масса протона m=1,67*10-27кг
Заряд протона q=e=1,60*10-19 Кл
Подозреваю, что в первом случае протон будет классической частицей, а во втором релятивистской. Думаю, нужно проверить эту гипотезу в первую очередь.
Итак,
определим кинетическую энергию частицы T1
T1=e*U1=1,6*10-13Дж
тогда из формулы
T=mv2/2
определим скорость протона
v1=√(2T1/m)=1,4*107м/с - протон можно считать классической частицей.
Аналогичные расчеты для второго случая дают
- кинетическую энергию
T2=е*U2=1,6*10-10Дж
- скорость
v2=√(2T2/m)=4,4*108м/с > c=3*10 8м/с - скорость света.
Скорость протона получилась больше скорости света, что означает, что законы классической физики не могут применяться во втором случае. Протон здесь - релятивистская частица.
Тогда
1) по формуле связи длины волны де Бройля с кинетической энергией (протон - классическая частица)
λ=h/(√2mT)
можем определить длину волны де Бройля в первом случае
λ1=2,9*10-14м
и
2) для релятивистской частицы формула будет
λ=hc/√[T(T+2mc2)]
После подстановки значений и расчетов получаем
λ2=7,3*10-16м
*******
Удачи
smile

Ответ отредактирован модератором Konstantin Shvetski (Модератор) 02.04.2022, 20:22

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 02.04.2022, 20:15 нет комментария
-----
Дата оценки: 03.04.2022, 06:19
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