Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RusFAQ.ru: Физика


Новое направление Портала RusFAQ.ru:
MosHoster.ru - Профессиональный хостинг

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 456
от 12.03.2008, 17:35

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 126, Экспертов: 25
В номере:Вопросов: 6, Ответов: 10

Нам важно Ваше мнение об этой рассылке.
Оценить этот выпуск рассылки >>


Вопрос № 126259: Буду очень рада вашей помощи,заранее спасибо! Вот ссылка http://i044.radikal.ru/0803/9d/cb0f02d686b1.jpg ..
Вопрос № 126298: Уважаемы эксперты, если сможите, то помогите в решении задачки. На обод маховика диаметром 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2 кг. Определить момент инерции маховика, если он, вращаясь равноускоренно, под действием силы тя...
Вопрос № 126340: Здравствуйте эксперты, помогите с задачкой: Найти объемную плотность энергии электрического поля сферы радиусом 5 см, на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2нКл/м^2 ..
Вопрос № 126342: Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить задачу по электромагнетизму. Два маленьких тела связаны нитью длиной L(0)=10см, одно из которых неподвижно закреплено, лежат на горизонтальной шероховатой поверхности. Заряд каждого тела равен q=2х10^(-7) Кл...
Вопрос № 126350: Уважаемые эксперты! Помогите пожауйста решить задачи. 1. Тело начинает двигаться прямолинейно без нач.скорости с постоянным ускорением. Через время t =30 мин направление ускорения тела изменяется на противоположное, не изменяясь по величине. Найд...
Вопрос № 126352: Здравствуйте уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить следующие задачи. 1. Точечный истоник света находится на дне водоёма глубиной h. На поверхности водоёма плавает диск. Определите минимальный радиус R диска, при котором нельзя будет увид...

Вопрос № 126.259
Буду очень рада вашей помощи,заранее спасибо!

Вот ссылка http://i044.radikal.ru/0803/9d/cb0f02d686b1.jpg
Отправлен: 06.03.2008, 18:43
Вопрос задала: Ranama9 (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Ranama9!
Вариант 1
Показываю, как первые 2 задачи решаются просто в уме.
1. Если обрабатываемая деталь прижимается к камню с силой 100 Н, а коэффициент трения равен 0.2, то окружное усилие равно 100*0.2 = 20 Н. Умножив его на скорость 30 м/с, получаем мощность 20*30 = 600 ватт.
2. Мощность всех 4-х двигателей 30 МВт или 30000 КВт, одного 30000/4 = 7500 КВт. Скорость 900 км/ч - это 900/3.6 = 250 м/с. Сила тяги равна мощности, делённой на скорость: 7500/250 = 30 КН.
3. За 16 секунд 20 колебаний - значит одно колебание за 16/20 = 0.8 секунды - это и есть период колебаний T. Формула для периода колебаний пружинного маятника: T = 2*π*√(m/k), где m - масса груза, k - жёсткость пружины. Отсюда получаем: m = (T2/(2*π)2)*k = (0.82/(2*π)2)*250 = 4.05 кг.
4. Период равен длине волны, делённой на скорость распространения T = 3/6 = 0.5 сек. Частота - величина, обратная периоду: 1/0.5 = 2 Гц.
5. Частота ν равна скорости распространения v, делённой на длину волны λ. Скорость распространения звука в воздухе v = 330 м/с. В первом случае частота ν = 330/4.3 = 76.8 Гц, во втором ν = 330/0.25 = 1320 Гц
Вариант 2.
1. Тоже можно решить в уме, если принять g = 10 м/с2. Время полёта - это вверх, когда скорость убывает от 40 м/с до 0, по 10 м/с за кждую секунду, или 40/10 = 4 с, и за столько же времени вниз, когда скорость растёт от 0 до 40 м/с, по 10 м/с за кждую секунду; итого 8 секунд. За время полёта вверх скорость равномерно убывает от 40 м/с до 0, значит средняя скорость (0 + 40)/2 = 20 м/с. За 4 секунды тело поднимется на 4*20 = 80 м.
3. Раз трения нет, значит скорость будет та же, что при падении с высоты 40 см: v = √(2*g*0.4) = 2.8 м/с.
4. Ускорение a равно: a = g*(SIN(α) - μ* COS(α)), где μ - коэффициент трения; a = g*(SIN(30°) - 0.2*COS(30°)) = 3.2 м/с2
5. По закону сохранения импульса: 2*mзаряда*vзаряда - mлодки*vлодки = 0, откуда vлодки = 2*mзаряда*vзаряда/mлодки = 2*0.02*500/200 = 0.1 м/с.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 09:11

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Ranama9!
Задача 1. Запишем основные уравнения кинематики для случая движения тела в поле тя-жести: vконечн = vначал – g*t; (1)
H = vначал*t – g*t^2/2. (2)
В точке наивысшего подъема vконечн =0. Из (1) при таком условии найдем, что время поле-та t = vначал/g = (40м/с)/9,8м/с^2 = 4,08с.
Максимальная высота подъема определим из (2):
Hмакс = 40м/с*4,08с – 9,8м/с^2*(4,08с)^2/2 = 163,2 -81,57 = 81,63м.
Ответ: Время полета составляет 4,08с. Максимальная высота 81,63м.
Задача 3. Дано: h =40см = 0,4м;
Брусок, находясь на высоте h, имел потенциальную энергию: Епот = m*g*h, которая в кон-це наклонной плоскости перешла в кинетическую энергию Екин = m*vкон^2/2.
В силу закона сохранения энергии можно записать: Епот = Екин.
m*g*h = m*vкон^2/2;
g*h = vкон^2/2;
Отсюда vкон = √(2*g*h) = √2**0,4 =√8 = 2,83 м/с
Ответ: Скорость бруска в конце плоскости равна 2,83м/с.
Задача 5. Дано: М1 = 200кг, m3 = 20г = 0,02кг; v2 =0; v3 = 500м/с;
Согласно закону сохранения импульса:
v1*M1 = v2*m2 + v3*m3,
где v1 – скорость лодки до выстрелов, v2 – скорость лодки после выстрелов, v3 – скорость вылета дроби и пороховых газов, M1 – масса лодки с охотником, m2 = (M1 – m3), m3 – мас-са дроби и пороховых газов.
Отсюда v1 = (v2*m2 + v3*m3)/М1 = (0 + v3*m3)/М1 = (500м/с*0,04кг)/200кг = 0,1м/с.
Ответ: Лодка до стрельбы имела скорость 0,1м/с.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 11.03.2008, 17:22
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Большое спасибо!


Вопрос № 126.298
Уважаемы эксперты, если сможите, то помогите в решении задачки.
На обод маховика диаметром 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2 кг. Определить момент инерции маховика, если он, вращаясь равноускоренно, под действием силы тяжести груза, приобрёл за 3 с углоую скорость 9 рад/с.
Отправлен: 07.03.2008, 02:58
Вопрос задала: Schoolgirl (статус: Посетитель)
Всего ответов: 3
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Schoolgirl!
Обозначим: ω - конечная угловая скорость маховика, r - радиус маховика, m - масса груза, t - время опускания груза. Конечная скорость опускания груза vк = ω*r (1), средняя скорость опускания груза vср = vк/2 = ω*r/2, путь опускания груза h = vср*t = ω*r*t/2. Работа A, произведенная силой тяжести груза при опускании груза на расстояние h: A = m*g*h = m*g*ω*r*t/2 (2). Эта работа переходит в суммарную кинетическую энергию K груза и маховика, равную: K = J*ω2/2 + m*vк2/2 (3), где J - момент инерции маховика, или, с учётом (1): K = J*ω2/2 + m*(ω*r)2/2 = ω2/2*(J + m*r2) (4). Приравняв (4) и (2), получаем: m*g*ω*r*t/2 = ω2/2*(J + m*r2), или m*g*r*t = ω*(J + m*r2), откуда J = m*r*(g*t/ω - r) = 2*0.3(g*3/9 - 0.3) = 1.78 кг*м2
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 06:36

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Schoolgirl!
Дано: R =30см = 0,3м; mгруз = 2кг; ∆t =3c; ω = 9рад/с.
Основной закон динамики вращательного движения выражается уравнением:
M*dt = d(J*ω),
где M – момент сил, приложенных к телу, J – момент инерции тела, ω - угловая скорость вращения.
Так как J = const, то M = J*(dω/dt) = J*ε, (1)
здесь ε – угловое ускорение.
Угловая скорость при вращательном движении определяется уравнением:
ω = ωо + ε*t. Отсюда найдем ε = ω/t.
Движение груза вниз происходит под действием двух сил: веса груза Р1 (направленного вниз) и натяжения шнура Т (направленного вверх). Поэтому для груза уравнение движе-ния будет: m*a = m*g – T, из которого найдем натяжение шнура:
Т = m*(g – а). Ускорение а = ε*R. Поэтому Т = m*(g – ε*R). (2)
Натяжение шнура создает момент, вращающий блок М = Т*R.
М = m*R*(g – ε*R) (3)
Сопоставляя (1) и (3), получим m*R*(g – ε*R) = J*ε.
Откуда: J = m*R*(g – (ω/t)*R)/(ω/t) = m*R*((g*t)/ω +R).
Проведем вычисления, подставив численные значения задачи:
J = (2кг*0,3м*((9,8*3/9) + 0,3м) = 2,14 кг*м^2.
Ответ: Момент инерции маховика равен 2,14 кг*м^2.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 09:50
Оценка за ответ: 5

Отвечает: Попов Владимир Иванович
Здравствуйте, Schoolgirl!
В соответствии с основным уравнением динамики вращательного движения, момент силы, действующей на тело, равен произведению момента инерции этого тела на его угловое ускорение : M = J * e. На маховик действует сила тяжести с плечом, равным его радиусу. Тогда момент силы равен произведению силы на её плечо, т.е. M = mg*R. Угловое ускорение, по определению, равно отношению изменения угловой скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло. В нашем случае : e = w / t. При подстановке вспомогательных формул в первое уравнение получим : mgR = Jw / t => mgRt = Jw => J = mgRt / w. Проверяем соответствие единиц измерения : [J] = кг * (м/с.кв.) * м * с / (1/с) = кг*м.кв. Вычисляем результат : J = 2*10*0.*3 / 9 = 2 кг*м.кв.
---------
Physics forever !
Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 17:21
Оценка за ответ: 5


Вопрос № 126.340
Здравствуйте эксперты, помогите с задачкой:
Найти объемную плотность энергии электрического поля сферы радиусом 5 см, на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2нКл/м^2
Отправлен: 07.03.2008, 13:31
Вопрос задал: Tribak (статус: 8-ой класс)
Всего ответов: 2
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Попов Владимир Иванович
Здравствуйте, Tribak!
Объёмная плотность энергии электрического поля вычисляется по формуле : omega = e*e0*E^2 / 2, где е - диэлектрическая проницаемость среды; е0 = 8,85*10(^-12) Ф/м - электрическая постоянная; Е - напряжённость поля в данной области. Напряжённсоть электрического поля заряженной сферы можно записать в виде : E = q / (4pi*e0*r^2), где q - заряд сферы; r - расстояние от точки поля до её центра. Очевидно, что r = R + a, где R - радиус сферы, a - расстояние от её поверхности до точки поля. Заряд сферы находится как произведение поверхностной плотности заряда на площадь её поверхности : q = sigma*4pi*R^2. При подстановке всех формул в первую, получим : omega = (e0/2)*(q/(4pi*e0*r^2))^2 = (e0/2)*((sigma*4pi*R^2) / (4pi*e0*(a+R)^2))^2 = ((sigma^2) / (2*e0)) * (R / (a+R))^4. Проверка единиц : [omega] = (Кл.кв. / м^4) / (Ф/м) = (Кл.кв.*м) / (Ф*м^4) = Кл*В / м.куб. = Дж / м.куб. Вычисление : omega = 4*10^(-18) / (2*8.85*10^(-12)) * 0.5^4 = 1.4*10^(-8) Дж/м.куб. = 14 нДж/м.куб.
---------
Physics forever !
Ответ отправил: Попов Владимир Иванович (статус: 3-ий класс)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 17:54

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Tribak!
Дано: R = 5см = 0,05м; r = 5см = 0,05м; σ = 2нКл/м^2 = 2*10^–9Кл/м^2
Потенциальная энергия электрического поля определяется формулой:
Епот = q*∆φ, (1)
где ∆φ = φ1 – φ2; φ1 – потенциал в точке, лежащей на поверхности сферы;
φ2 – потенциал в точке, лежащей на расстоянии r от поверхности сферы, q – величина за-ряда в любой точке cферы, определяемая как q = σ*S (2)
Площадь поверхности cферы S = 4*π*R^2, (3)
здесь R – радиус cферы.
Электрический потенциал определяется по формуле φ = ko*q/r
Для точки на поверхности cферы φ1 = ko*σ*S/R.
Для точки, лежащей на расстоянии r от поверхности φ2 = ko*σ*S*/(R+r);
∆φ = ko*σ*S*(1/R – 1/(R+r) = (ko*σ*S*r)/((R+r)*r)); (4)
Подставив равенства (2), (3) и (4) в (1), получим для энергии электрического поля:
Eпот = 16* ko*π^2*R^4*σ^2*r)/((R+r)*r)
Объемная плотность энергии – это энергия, отнесенная к единице объема.
Объем V= (4/3)*π*R^3.
Следовательно, Епот/V = 16*ko*π^2*R^4*σ^2*r)/((4/3)*π*R^3).
Епот/V = (12*π*ko*σ^2*r)/(R+r).
Проведем вычисления объемной плотности энергии электрического поля cферы:
Епот/V = (12*3,14*9*10^9Н*м^2/Кл^2*4*10^–18Кл^2/м^4*0,05м)/0,1м = 0,68мкДж/м^3
Ответ: Объемная плотность энергии электрического поля сферы равна 0,68мкДж/м^3.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 07.03.2008, 18:49


Вопрос № 126.342
Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить задачу по электромагнетизму. Два маленьких тела связаны нитью длиной L(0)=10см, одно из которых неподвижно закреплено, лежат на горизонтальной шероховатой поверхности. Заряд каждого тела равен q=2х10^(-7) Кл. нить пережигают, и тело массой m=1 г приходит в движение. Если движущееся тело достигает максимальной скорости на расстоянии L=3L(0) от неподвижного тела, то какова будет скорость его в этот мемент?
Отправлен: 07.03.2008, 14:01
Вопрос задал: Баженов Павел Андреевич (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 2)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Баженов Павел Андреевич!
Дано: q1 = q2 = q = 2*10^(-7) Кл; m = 1г = 10^–3кг; L(0) =10см = 0,1м; L = 30см = 0,3м.
ko = 9*10^9Н*м^2/Кл^2;
Неподвижно закрепленный шарик создает электрическое поле, которое производит рабо-ту, перемещая подвижный заряд, равную А = q*(φ1– φ2), здесь φ1 и φ2 – потенциалы в точках, отстоящих от закрепленного тела, на расстояниях L(0) и L, соответственно.
С другой стороны эта работа затрачивается на изменение кинетической энергии незакреп-ленного тела:
q*(φ1– φ2) = m*v^2/2 – 0. (1)
Потенциал электрического поля определяется как φ = ko*q/r.
Для нашего случая (φ1– φ2) = ko*q*(1/L(0) – 1/L) (2)
Подставляя (2) в (1), получим ko*q^2*(1/L(0) –1/L) = m*v^2/2.
Откуда найдем скорость подвижного тела: v = ((2*ko*q^2*(1/L(0) – 1/L)/m))^0,5.
Подставляя численные значения задачи, проведем вычисления:
v = ((2*9*10^9Н*м^2/Кл^2*4*10^–14Кл^2*/(10^–3кг)*(1/0,1м – 1/0,3м))^0,5 = 2,19м/с.
Ответ: Скорость подвижного тела составляет 2,19м/с.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 10-ый класс)
Ответ отправлен: 08.03.2008, 10:46
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Отличное решение!


Вопрос № 126.350
Уважаемые эксперты! Помогите пожауйста решить задачи.
1. Тело начинает двигаться прямолинейно без нач.скорости с постоянным ускорением. Через время t =30 мин направление ускорения тела изменяется на противоположное, не изменяясь по величине. Найдите время движения тела до возвращения в нач.положение.
2.Пуля летит с некоторой нач. скоростью V0.Она пробивает доску толщиной d=3,6 см и продолжает полёт со скоростью V=0,8V0. Какой максимальной толщины доску она может пробить?
3.Лестница опирается на гладкую вертикальную стенку, образуя с ней угол a=30°. Нижний конец лестницы находится на шероховатом полу. При каком коэффициенте трения между лестницей и полом, человек, взбирающийся вверх по лестнице, сможет достичь её вершины? Масса человека в n=3 раза больше массы лестницы.
4. Три одинаковые батареи с внутренним сопротивлением r=6 Ом замкнули, один раз соединив их параллельно, а другой раз последовательно, на резистор сопротивлением R. При этом сила тока через резистор в обоих случаях оказалась одинаковой. Определите сопротивление R резистора.
5.Проволочное кольцо радиусом r=0,1м лежит на столе. Какой заряд протечёт по кольцу, если его перевернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца R=1 Ом. Вертикальная составляющая маг.поля Земли B=0,00005 Тл.
6.В сообщающиеся сосуды с одинаковым сечением налита ртуть, полная длина столба которой равна l.Ртуть вывели из состояния равновесия. Определите период её малых колебаний.
Отправлен: 07.03.2008, 14:51
Вопрос задала: Eniseia (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 6)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Eniseia!
1. В первый период за время t тело проходит путь s1 = a*t2/2 (1), где a - ускорение. После изменения направления ускорения на противоположное снова требуется время t чтобы скорость уменьшилась до нуля, и за это время тело проходит в том же направлении путь s2 = a*t2/2 = s1. Итак, через время 2*t тело от начального положения отошло на расстояние s3 = 2*s1, или, после подстановки (1): s3 = a*t2 (2). Теперь скорость изменила направление, и с тем же ускорением тело движется назад. Чтобы пройти с этим ускорением расстояние s3 необходимо время t3 = √(2*s3/a) (3), или, подставив (2): t3 = √(2*a*t2/a) = √(2*t2) = t*√(2). Итого, если время движения тела до возвращения в начальное положение отсчитывать от начала движения, получается t*(2 + √(2)), а если от момента изменения направления ускорени я тела , то t*(1 + √(2)).
2. Энергия, затрачиваемая на пробивание пропорциональна толщине доски. Если начальная кинетическая энергия пули K0 = m*V02/2 (1), то после пробивания доски толщиной d = 3.6 см K = m*V2/2 = m*(0.8*V02)/2 = 0.64*m*V02)/2, а с учётом (1) K = 0.64*K0. Значит, на пробивание доски толщиной d = 3.6 см затрачено K0 - 0.64*K0 = 0.36*K0. Отсюда из пропорции следует, что всей энергии K0 хватит на пробивание 3.6/0.36 = 10 см.
3. Обозначим L - длина лестницы; Gч - вес человека; Gл - вес лестницы; Rс - реакция стены; Rпв - реакция пола вертикальная; Fтр - сила трения; μ - коэффициент трения. Составляем уравнение моментов сил относительно нижнего конца лестницы: Gч*L*SIN(α) + Gл*(L/2)*SIN(α) - Rс*L*COS(α) = 0 (1); отсюда Rс = (Gч + Gл/2)*TAN(α) (2). Сумма проекций сил на вертикальную ось: Gч + Gл - Rпв = 0, откуда Rпв = Gч + Gл (3). Сумма проекций сил на горизонтальную ось: Rс - Fтр = 0, откуда Fтр = Rс (4). Кроме того: Fтр = Rпв*μ (5). Сопоставляя (2), (3), (4) и (5), после сокращений имеем: (Gч + Gл)*μ = (Gч + Gл/2)*TAN(α) (6), откуда μ = (Gч + Gл /2)/(Gч + Gл)*TAN(α) (7), или, заменив: Gч + Gл/2 = Gч + Gл - Gл/2 (8), после сокращений и заменив, по условию, Gч = 3*Gл: μ = TAN(α)*(1 - Gл/(2*(Gч + Gл))) = TAN(30°)*(1 - 1/(2*(3 + 1))) = TAN(30°)*(7/8) = 0.5.
4. Обозначим: I - сила тока через резистор сопротивлением R; Eбат - ЭДС батареи. При параллельном соединении 3-х батарей их общая ЭДС равна Eбат, а ток через каждую батарею равен I/3; тогда, по 2-му закону Кирхгофа: Eбат - (I/3)*r = I*R; (1). При последовательном соединении 3-х батарей их общая ЭДС равна 3*Eбат, ток через каждую батарею равен I, а их общее внутреннее сопротивление равно 3*r; тогда, по 2-му закону Кирхгофа: 3*Eбат - I*3*r = I*R; (2). Умножим обе части (1) на 3: 3*Eбат - I*r = 3*I*R; (3). Вычтем (2) из (3): I*2*r = 2*I*R, откуда R = r = 6 ом.
5. Значение начального магнитного потока через кольцо равно: Φн = B*π*r2 = 5*10-5*π*0.12 = 5*10-7*π Вб. Если начальному магнитному потоку через кольцо Φн присвоить знак +, то конечный поток после "переворота" Φк = - Φн. Заряд Q, протекающий по кольцу, равен: Q = (Φн - Φк)/R = 2*Φн/R = 2*5*10-7*π/1 = 10-6*π Кл.
6. Масса столба равна: m = ρ*l*s (1), где ρ - плотность ртути, s - сечение сосудов. При появлении разности уровней x возвращающая сила Fв равна: Fв = ρ*x*s*g (2), или, обозначив: ρ*s*g = k (3), Fв = k*x (4). Выражение (3) аналогично формуле возвращающей силы пружинного маятника, а коэффициент k аналогичен жёсткости пружины. Следовательно, можно применить формулу периода свободных колебаний пружинного маятника: T = 2*π*√(m/k), или, подставив значения m и k из (1) и (3): T = 2*π*√(ρ*l*s/(ρ*s*g)) = 2*π*√(l/g).

Прикреплённый файл: Загрузить >>
Срок хранения файла на сервере RusFAQ.ru составляет 30 суток с момента отправки ответа.

Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 09.03.2008, 10:07
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Огромное Вам спасибо. Все задачи решены правильно.


Вопрос № 126.352
Здравствуйте уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить следующие задачи.
1. Точечный истоник света находится на дне водоёма глубиной h. На поверхности водоёма плавает диск. Определите минимальный радиус R диска, при котором нельзя будет увидеть источник света из любой точки над поверхностью водоёма. Абсолютный показатель преломления воды n.
2. Какую массу балласта m1 надо сбросить с равномерно опускающегося аэростата, чтобы он начал равномерно подниматься с той же соростью? Масса аэростата с балластом m2=1200кг. Архимедова сила, действующая на аэростат, Fa=8000 Н.
3.Полый шар, наружный объём которого равен V, плавает наполовину погруженный в воду. Плотность воды равна rв, плотность материала шара rш. Найдите объём полости шара Vп.
Спасибо.
Отправлен: 07.03.2008, 15:06
Вопрос задала: Eniseia (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Eniseia!
1. Предельный угол падения β, при котором луч света может выйти из среды с показателем преломления n в воздух/вакуум определяется из уравнения: SIN(β) = 1/n (1). Радиус диска: R = h*TAN(β) (2). Воспользовавшись известным выражением: TAN(β) = SIN(β)/√(1 – (SIN(β))2) (3) и подставив туда значение SIN(β) из (1), получаем: TAN(β) = (1/n)/√(1 – (1/n)2) = 1/√(n2 - 1); соответственно (2) приобретает вид: R = h/√(n2 - 1) (см. прилагаемый файл с рисунком C:D_Bor FolderBooks FolderAnsw126352.doc).
2. Результирующая подъёмная сила аэростата с балластом: Fр1 = Fa - m2*g (1); без балласта: Fр2 = Fa - (m2 - m1)*g (2). Без балласта аэростат должен подниматься с той же скоростью, с какой он опускался с балластом, значит Fр2 по величине равна Fр1, только с об ратным знаком, т.е. Fр2 = - Fр1 (3). После подстановки (1) и (2) и преобразований, получаем: m1 = 2*(m2 - Fa/g), или, приняв g = 10 м/с2, m1 = 2*(1200 - 8000/10) = 800 кг.
3. Масса шара: mш = ρш*(V - Vп) (1); Объём воды, вытесненной плавающим шаром Vв = V/2 (2), а её масса соответственно mв = ρв*V/2 (3). По закону Архимеда mв = mш; с учётом (1) и (2): Vп = V*(1 - ρв/(2*ρш))
Прошу прощения, кажется, я неверно сделал прикрепление файла; попробую прикрепить к следующему ответу.

Приложение:

Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 08.03.2008, 09:07
Оценка за ответ: 5
Комментарий оценки:
Огромное Вам спасибо! Все задачи решены правильно.


Вы имеете возможность оценить этот выпуск рассылки.
Нам очень важно Ваше мнение!
Оценить этот выпуск рассылки >>

Отправить вопрос экспертам этой рассылки

Приложение (если необходимо):

* Код программы, выдержки из закона и т.п. дополнение к вопросу.
Эта информация будет отображена в аналогичном окне как есть.

Обратите внимание!
Вопрос будет отправлен всем экспертам данной рассылки!

Для того, чтобы отправить вопрос выбранным экспертам этой рассылки или
экспертам другой рассылки портала RusFAQ.ru, зайдите непосредственно на RusFAQ.ru.


Форма НЕ работает в почтовых программах The BAT! и MS Outlook (кроме версии 2003+)!
Чтобы отправить вопрос, откройте это письмо в браузере или зайдите на сайт RusFAQ.ru.


© 2001-2008, Портал RusFAQ.ru, Россия, Москва.
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
Техподдержка портала, тел.: +7 (926) 535-23-31
Хостинг: "Московский хостер"
Поддержка: "Московский дизайнер"
Авторские права | Реклама на портале
Версия системы: 4.72.3 от 12.03.2008
Яндекс Rambler's Top100
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru
Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru

В избранное