/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Физика

Выпуск № 466
от 22.03.2008, 22:35

Вопрос № 127.660

Уважаемые эксперты, приближается неделя Физика, и поэтому хотелось бы сделать что-нибудь интересное вроде какого-нибудь приборчика или интересного опыта и т.п. Что бы вы могли предложить (что-нибудь подсилу десятикласснику)? Буду благодарен за любую идейку! Заранее спасибо.

Отправлен: 16.03.2008, 23:25 Вопрос задал: Andrekk (статус: 3-ий класс) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Andrekk! Вот, нашёл: http://absurdity.ru/75/fokus-so-spichkoj-y/ . Посмотрите ещё что-нибудь в "Занимательной физике" Перельмана. Есть ещё довольно-таки забытая штука - "Геронов фонтан" http://jtdigest.narod.ru/dig1_02/geron.htm. А вот: http://lib.ru/ANEKDOTY/FEINMAN/feinman.txt_with-big-pictures.html#5 - найдите главу "Кто украл дверь?", а потом слова "Когда я был студентом, я обычно ходил есть в один ресторанчик в Бостоне." - почитайте дальше, м.б. придумаете сами что-то похожее. Ну, а если "под силу" - выдувание мыльных пузырей не воздухом, а "гремучим газом", получаемым путём электролиза воды - это просто идея, о реализации думайте. Если сможете найти достаточно мощный трансформатор (сечение сердечника не меньше 25 см²), у которого в "окне" имеется достаточно свободного места - когда он включён, в "окно" просовываете кусок толстого электрошнура, или жилы гибкого кабеля (для большего эффекта хорошо , если он ни к чему не будет прикасаться) и снаружи замыкаете в кольцо - довольно мощная искра, и на неискушённого зрителя производит... может, потом ещё добавлю.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 18.03.2008, 02:11 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо за идейки, будем думать дальше...

Вопрос № 127.690

Помогите пожалйста решить задачу: Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d = 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

Отправлен: 17.03.2008, 10:19 Вопрос задал: Snappy (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Snappy! Система из трех зарядов будет находиться в равновесии, когда силы, действующие на заряд Q, который мы помещаем между зарядами q и 9q, со стороны заряда q и со стороны заряда 9q будут равны между собой; согласно закону Кулона сила, действующая между двумя точечными зарядами ищется как: F=q1*q2/(4*pi*eps*eps0*R2) где q1,q2 - значения зарядов, R - расстояние между ними Пусть заряд Q находится на расстоянии l от заряда q, тогда от заряда 9q он находится на расстоянии (d-l). Тогда для условия равенства сил можем записать: q*Q/(4*pi*ε*ε0*l2)=9*q*Q/(4*pi*ε*ε0*(d-l)2) Производя преобразования получаем квадратное уравнение на d: 9*d2=(d-l)2 -> 8*l2+2*l*d-d2=0 Его решение, удовлетворяющее физическому смыслу, выглядит как: l=2*d+КОРЕНЬ(4*d2+4*8*d2)/16=0,25*d=25 см Итак, заряд надо поместить на расстоянии 25 см от заряда q и на расстоянии 75 см от заряда 9q; очевидно, что для устойчивости равновесия заряд должен иметь знак, противоположный q и 9q, чтобы уравновесить силы отталкивания между q и 9q. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 16:43 Оценка за ответ: 4

Вопрос № 127.711

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Определить отношение давления воздуха на высоте 1 км к давлению на дне скважины глубиной 1 км. Воздух у поверхности Земли находится при нормальных условиях, и его температура не зависит от высоты.

Отправлен: 17.03.2008, 13:11 Вопрос задал: Profitix (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Profitix! Давление воздуха P в зависимости от высоты h дается барометрической формулой: P1=P0*e-M*g*h/(R*T) (1) где P0 - давление при h=0, равное нормальному атмосферному давлению, которое равно P0=105 Па, M=0,029 кг/моль - молярная масса воздуха, R=8,31 Дж/(К*моль), T=0oC=273 K В случае скважины высота становится отрицательной, формула (1) принимает вид: P2=P0*eM*g*h/(R*T) (2) В выражениях (1) и (2) фигурирует одна и та же высота h, что свидетельствует о том, что "высота" и глубина скважины одинаковы - по условию задачи h=1 км=1000 м. Чтобы найти отношение давлений поделим (1) на (2): P1/P2=e-2*M*g*h/(R*T)=e-2*0,029*9,8*1000/(8,31*273)=0,77 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 21.03.2008, 07:32

Вопрос № 127.713

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Какая часть молекул кислорода при 100 градусах Цельсия обладает скоростями от 150 м/с до 160 м/с?

Отправлен: 17.03.2008, 13:13 Вопрос задал: Profitix (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Profitix! Распределение молекул F(V) по скоростям, показывающее, сколько молекул ΔN обладают скоростями в диапазоне (V;V+dV) по отношению к общему числу молекул N дается распределением Максвелла: F(V)=ΔN/N=4*exp(-U2)*U2*dU/КОРЕНЬ(pi) (1) где u=V/Vв (2) где V - скорость молекулы, Vв - наиболее вероятная скорость, которая находится как: Vв=КОРЕНЬ(2*R*T/M) (3) где M=0,016 кг/моль -молярная масса кислорода, Т=100o C=373 К - температура газа, R=8,31 Дж/(моль*К) - универсальная газовая постоянная Vв=КОРЕНЬ(2*8,31*373/0,016)=622,5 м/с В общем случае, чтобы найти число молекул, скорости которых лежат в конечном диапазоне, нужно брать интеграл от выражения (1) от U1 до U2, но если интервал невелик (как в данной задаче - 160-150=10 м/с), можно бесконечно малое приращение dU заменить на конечное ΔU где ΔU=V2-V1/Vв=160-150/622,5=0,016 U2=(V1/Vв)2=0,058 exp(-U2)=0,94 Подставляя полученные цифры в (1) получаем: ΔN/N=4*0,94*0,058*0,016/КОРЕНЬ(pi)=0,002 т.е. 0,2% --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 19.03.2008, 18:47

Вопрос № 127.715

Здраствуйте, решите пожалуйста задачу: Найти среднюю длину свободного пробега <λ> молекул водорода при давлении P=0,1 Па и температуре Т=100 К. Эффективный диаметр молекулы водорода равен 0,28 нм.

Отправлен: 17.03.2008, 13:15 Вопрос задал: Profitix (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Profitix! Средняя длина свободного пробега определяется как: <λ>=1/(КОРЕНЬ(2)*pi*d2*n) (1) где d=0,28 нм - эффективный диаметр молекулы водорода, n - концентрация молекул, которая для идеального газа связана с давлением P и температурой Т соотношением: P=n*k*T (2) где k=1,38*10-23 Дж/К Выражая n из (2) и подставляя в (1) получаем: <λ>=k*T/(КОРЕНЬ(2)*pi*d2*P)=1,38*10-23*100/(1,41*3,14*(0,28*10-9)2*0,1)=3,98 см --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 20:45

Вопрос № 127.736

Уважаемые Эксперты помогите пожалуйста решить задачку. Альфа частица влетает под прямым углом в магнитное(В=5мТл) и электрическое (Е=30 кВ/м) поля.Определить ускорение а альфа частицы если её скорость V=2 10^6 м/с перпендикулярна векторам В и Е причем силы,действующие со стороны этих полей противо направлены.Ускорение найти в момент вхождения частицы в область пространства, где поля локализованы.

Отправлен: 17.03.2008, 14:39 Вопрос задал: Midvi (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Midvi! Альфа-частица по сути есть ядро атома гелия: она состоит из двух протонов и двух нейтронов, её масса m=4,0015 а.е.м или 6,645*10-27 кг, она имеет положительный заряд q=2е, где |е|=1,6*10-19 Кл - заряд электрона. Итак, на альфа-частицу дейсвуют две силы: 1) сила Кулона Fk со строны электрического поля: Fk=q*E (1) где E=30 кВ/м=30*103 В/м 2) сила Лоренца со стороны магнитного поля: Fл=q*V*B (2) где V=2*106 м/с, B=5 мТл=5*10-3 Тл С учетом того, что сила Кулона и сила Лоренца по условию задачи противоположно направлены, запишем 2-ой закон Ньютона: m*a=Fk-Fл (3) Подставляя (1) и (2) в (3) выражаем ускорение а: a=q*(E-V*B)/m=2*1,6*10-19*(30*103-5*10-3*V=2*106)/6,645*10-27=9,631*1011 м/с2 Такое большое значение ускорения вовсе не означает, что по истечении 1-ой секунды движения альфа-частица сможет иметь скорость, большую скорости света: во-первых, сила Лоренца является центростремительной, т.е. начнет сразу закручивать частицу по окружности; к тому же при стремлении скорости любого тела к скорости света стремительно возрастает его масса (релятивистский эффект), в результате чего уранение (3) будет уже неверным. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 16:22 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 127.739

3. Два положительных точечных заряда q и 9q закреплены на рас¬стоянии d=100см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устой¬чивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закреп¬ленные заряды.

Отправлен: 17.03.2008, 15:20 Вопрос задал: Курбан (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Курбан! Система из трех зарядов будет находиться в равновесии, когда силы, действующие на заряд Q, который мы помещаем между зарядами q и 9q, со стороны заряда q и со стороны заряда 9q будут равны между собой; согласно закону Кулона сила, действующая между двумя точечными зарядами ищется как: F=q1*q2/(4*pi*eps*eps0*R2) где q1,q2 - значения зарядов, R - расстояние между ними Пусть заряд Q находится на расстоянии l от заряда q, тогда от заряда 9q он находится на расстоянии (d-l). Тогда для условия равенства сил можем записать: q*Q/(4*pi*ε*ε0*l2)=9*q*Q/(4*pi*ε*ε0*(d-l)2) Производя преобразования получаем квадратное уравнение на d: 9*d2=(d-l)2 -> 8*l2+2*l*d-d2=0 Его решение, удовлетворяющее физическому смыслу, выглядит как: l=2*d+КОРЕНЬ(4*d2+4*8*d2)/16=0,25*d=25 см Итак, заряд надо поместить на расстоянии 25 см от заряда q и на расстоянии 75 см от заряда 9q; очевидно, что для устойчивости равновесия заряд должен иметь знак, противоположный q и 9q, чтобы уравновесить силы отталкивания между q и 9q. --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 16:48 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 127.741

43. Найти отношение скоростей ионов Сu++ и К+, прошедших одинаковую разность потенциалов.

Отправлен: 17.03.2008, 15:21 Вопрос задал: Курбан (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Курбан! Кинетическая энергия, полученная 1-ым (Сu++) и 2-ым (К+) ионами равны работе кулоновских сил, в обоих случаях разность потенциалов U одинакова: m1V12/2=q1*U (1) m2V22/2=q2*U (2) Поделим (1) на (2) и выразим V1/V2: V1/V2=КОРЕНЬ(q1*m2/(q2*m1)) (3) Знак + в обозначении иона означает недостаток в нейтральном атоме одного электрона, заряд Cu++ равен q1=2*1,6*10-19 Кл, а заряд K+ равен q2=1,6*10-19 Кл Что касается масс ионов, можно показать, что электронный вклад в неё мал, поэтому за массу ионов можно принять массу их ядер: m1=63,546 аем, m2=39,058 аем. В расчетах нужно учесть, что 1 аем=1,66*10-27 кг. Подставляя числа в (3) получаем: V1/V2=КОРЕНЬ(2*1,6*10-19*39,058*1,66*10-27/(2*1,6*10-19*63,546*1,66*10-27))=1,11 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 22.03.2008, 11:49

Вопрос № 127.745

Пожалуйста, помогите решить- По прямолинейным длинным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 2 см друг от друга, в одном направлении текут токи по 1 А. Какую работу на единицу длины проводников нужно совершить, чтобы раздвинуть их до расстояния 4 см? Заранее спасиба!

Отправлен: 17.03.2008, 16:07 Вопрос задал: Петров Василий Алибабаевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Петров Василий Алибабаевич! Формула для силы взаимодействия на единицу длины F(едл) между двумя параллельными проводниками, находящимися на расстоянии x друг от друга, по которым текут токи I1 и I2: F(едл) = μ0*I1*I2/x (1), где μ0 = 4*π*10-7 Гн/м - магнитная постоянная вакуума, или F(едл) = 2*10-7*I1*I2/x (2). При одинаковом направлении токов I1 и I2 проводники притягиваются; чтобы раздвинуть их на элементарное расстояние dx, нужно совершить элементарную работу dA на единицу длины, равную: dA = F(едл)*dx, или, из (2): dA = (2*10-7*I1*I2)*(dx/x) (3). Проинтегрировав (3) в пределах изменения x от 0.02 до 0.04 метра, получаем значение работы: A = (2*10-7*I1*I2)*LN(0.04/0.02) = 2*10-7*1*1*LN(2) = 1. 386*10-7 Дж.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 21.03.2008, 10:38 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасиба бальшое за подробный ответ. Примного благодарен!

Вопрос № 127.749

Пассажирский самолет совершает полеты на высоте 8300 м. Чтобы не снабжать пассажиров кислородными масками, в кабинах при помощи компрессора поддерживается давление, соответствующее высоте 2700 м. Найти разность давле¬ний внутри и снаружи кабины. Среднюю температуру наружного воздуха считать равной 0 0С.

Отправлен: 17.03.2008, 16:28 Вопрос задал: Парашев Андрей Васильевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Парашев Андрей Васильевич! Давление воздуха P в зависимости от высоты h дается барометрической формулой: P=P0*e-M*g*h/(R*T) (1) где P0 - давление при h=0, его можно принять за нормальное атмосферное давление, которое равно P0=105 Па, M=0,029 кг/моль - молярная масса воздуха, R=8,31 Дж/(К*моль), T=0oC=273 K Чтобы найти разность давлений внутри и снаружи кабины запишем разность давлений, определенных по формуле (1): ΔP=P0*(e-M*g*h1/(R*T)-e-M*g*h2/(R*T))=105*(e-0,029*9,8*2700/(8,31*273)-e-0,029*9,8*8300/(8,31*273))=105*(0,71-0,35)=0,36*105 Па --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 20:08

Вопрос № 127.751

Найти среднее число <z> столкновений, испытываемых в течение 1с молекулой кислорода при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекулы кислорода равен 0,36 нм.

Отправлен: 17.03.2008, 16:29 Вопрос задал: Парашев Андрей Васильевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Парашев Андрей Васильевич! Для среднего числа столкновений в течение 1с есть формула: =КОРЕНЬ(2)*pi*d2**n (1) где d=0,36*10-9 - эффективный диаметр молекулы кислорода - средняя скорость молекул газа, которая равна: =КОРЕНЬ(8*R*T/(pi*M) (2) где M=0,029 кг/моль - молярная масса воздуха, R=8,31 Дж/(моль*К) - унивресальная газовая постоянная, Т=273,15 К - температура при нормальных условиях n в уравнении (1) - концентрация молекул газа, которую можно найти из уравнения: p=n*k*T (3) где p=105 Па - давление при нормальных условиях, k=1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана Выражая n из (3) подставляем её и (2) в (1) получаем: =КОРЕНЬ(16*pi*R/(M*T))*p*d2/k=КОРЕНЬ(16*3,14*8,31/(0,029*273,15))*105*(0,36*10-9)2)/1,38*10-23=6,8*109 --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 19.03.2008, 16:07

Вопрос № 127.759

Расширяясь, водород совершил работу 6 кДж. Определить количество тепла, подведенное к газу, если процесс происходит: 1) изобарически; 2) изотермически.

Отправлен: 17.03.2008, 16:38 Вопрос задал: Парашев Андрей Васильевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Gerhard Здравствуйте, Парашев Андрей Васильевич! В обоих случаях выполняется 1-ое начало термодинамики, которое гласит, что количество теплоты Q, подведенное газу, равно сумме работы A, совершенной газом и приращения ΔU его внутренней энергии: Q=ΔU+A (1) Изменение внутренней энергии для двухатомного (каковым является водород) газа дается формулой: ΔU=5*p*ΔV/2 или ΔU=5*ν*R*ΔT/2 (2) где ν - количество вещества газа, ΔV - изменение объёма, ΔT - температуры, р - давление газа, R=8,31 Дж/(К*моль) 1) В случае изобарического процесса выражение для работы газа выглядит как: A=p*ΔV (3) Подставляя (3) и 1-ый вариант (2) в (1) получаем: Q=5*p*ΔV/2+p*ΔV=7*p*ΔV/2, но p*ΔV=A -> Q=7*A/2=7*6/2=21 кДж 2) В случае изотермического процесса внутрення энергия газа не изменяется, поскольку не меняется температура и ΔT=0 - см. 2-ой вариант формулы (2). Поэтому полученная газом теплота равна его работе: Q=A=6 кДж --------- По возможности пишите ответ к задаче )

Ответ отправил: Gerhard (статус: Студент) Ответ отправлен: 17.03.2008, 20:28

Вопрос № 127.777

Уважаемые эксперты, нужна помощь в решении 4 задач: I) Какова плотность тока в железном проводнике длиной 10 м, если провод находится под напряжением 6 В? Удельное сопротивление железа 1,2*10^-6 Ом*м. II) При замыкании источника тока на внешнее сопротивление 4 Ом в цепи протекает ток 0,3 А, а при замыкании на сопротивление 7 Ом протекает ток 0,2 А. Определить ток короткого замыкания этого источника. III) Какой эффект даст замена в электроплитке спирали, рассчитанной на 110 В, половиной спирали, рассчитанной на 220 В, если обе спирали рассчитаны на одинаковую мощьность? IV) Как изменится период обращения заряженной частицы в циклотроне при увеличении её скорости в 8 раз? Рассмотреть нерелятивисткий случай (U<<c). Большая просьба по мере возможности давать ответ в виде решения с формулами, а не просто текстового ответа на вопрос. Большое спасибо.

Отправлен: 17.03.2008, 18:56 Вопрос задал: StraysOFF (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, StraysOFF! I) Плотность тока равна: Δ = U/(ρ*l), где U - напряжение, l - длина, ρ - удельное сопротивление железа; Δ = 6/(1.2*10-6*10) = 0.5*106 А/м2, или, в более удобных для практики единицах, 0.5 А/мм2. II) Обозначим: E - ЭДС источника, Rв - внутреннее сопротивление источника, R1, I1, R2, I2 - внешние сопротивления и соответствующие им токи. По закону Ома для всей цепи имеем: E = I1(Rв + R1) = I2(Rв + R2) (1), откуда (I1 - I2)*Rв = I2*R2 - I1*R1 (2). Из (2): Rв = (I2*R2 - I1*R1)/(I1 - I2) = (0.2*7 - 0.3*4)/(0.3 - 0.2) = 2 Ом, а из (1): E = I1(Rв + R1) = 0.3(2 + 4) = 1.8 В. Ток короткого замыкания источника Iк = E/Rв = 1.8/2 = 0.9 А. III) Поскольку и напряжение сети и сопротивление спирали уменьшились в 2 раза, их отношение, равное силе тока, не изменится. Однако, мощность, равная произведению напряжения на ток, уменьшится в 2 раза. Для получения той же мощности надо вторую половину спирали подключить параллельно первой. IV) Не изменится; длина пути, т.е. радиус окружности, по которой обращается частица, растёт пропорционально скорости, поэтому время обращения постоянно; именно на этом и основан принцип действия циклотрона.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 21.03.2008, 12:16 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 127.795

Помогите решить пожалуйста задачу: По медному проводнику сечением 0.2мм^2. Определить какая сила действует на отдельный электрон проводимости со стороны электрического поля если объемная плотность энергии выделяемой в проводнике равна 9*10^3 Дж/м^3 Определить плотность тока и силу тока в проводнике.

Отправлен: 17.03.2008, 20:25 Вопрос задал: Snappy (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Snappy! Поскольку в условии ничего не говорится (или упущено) о времени, в течение которого энергия выделяется (а о небрежности формулировки условия свидетельствует отсутствие сказуемого во фразе "По медному проводнику сечением 0.2мм^2. ", по умолчанию принимаем время 1 сек. и соответственно исправляем размерность "объемной плотности энергии выделяемой в проводнике": 9*103 Вт/м3. Обозначив эту величину υ, напишем соответствующую формулу: υ = H2/ρ (1), где H - напряжённость электрического поля в проводнике, ρ = 1.75*10-8 - объёмное сопротивление меди. Из (1): H = √(υ*ρ) (2) = √(9*103*1.75*10-8) = 1.255*10-2. Сила Fе, действующая на отдельный электрон проводимости со стороны электрического поля равна: Fе = H*qе (3), где qе = 1.602*10-19 Кл - заряд электрона. Fе = 1.255*10-2*1.602*10-19 = 2.01*10-21 Н. Плотность тока в проводнике Δ = H/ρ (4) = 1.255*10-2/1.75*10-8 = 0.7176 А/м2 = 0.717 А/мм2; умножив на сечение 0.2мм2, получаем силу тока в проводнике: I = 0.717*0.2 = 0.1434 А.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 22.03.2008, 04:37

Вопрос № 127.798

Помогите решить задачу: Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол 'alpha'. Шарики погружают в масло. Какова плотность 'ro' масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков 'ro'0= 1,5*10^3 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла epsil0 =2,2.

Отправлен: 17.03.2008, 20:36 Вопрос задал: Snappy (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Snappy! Нити одинаковой длины образуют равнобедренный треугольник, основанием которого служит линия, соединяющая центры шариков; биссектриса угла при вершине вертикальна, а основание горизонтально; каждая нить отклонена от вертикали на угол β = α/2. На шарик действует горизонтальная сила электростатического отталкивания Fг и вертикальная сила тяжести Fв; обе уравновешиваются натяжением нити, поэтому их проекции на перпендикуляр к нити равны между собой (поскольку проекция натяжения нити на этот перпендикуляр равна 0): Fг*COS(β) = Fв*SIN(β), откуда Fг = Fв*TAN(β) (1). С другой стороны, в воздухе: Fвв = ρ0*νш*g (2), где νш - объём шарика, g - ускорение свободного падения, а по закону Кулона: Fгв = ε0*q2/r2 (3), где ε0 - электрическая постоянная, q - заряд шарика, r - расстояние между шариками. Подставляем (2) и (3) в (1): ε0*q2/r2 = ρ0*νш*g*TAN(β) (4). В масле на шарик помимо силы тяжести действует противоположно направленная Архимедова сила, равная ρмасла*νш*g, поэтому Fвм = (ρ0 - ρмасла)*νш*g (5), а горизонтальная сила электростатического отталкивания ослаблена в εмасла раз: Fгм = (ε0/εмасла)*q2/r2 (6), или, подставляя (5) и (6) в (1): (ε0/εмасла)*q2/r2 = (ρ0 - ρмасла)*νш*g*TAN(β) (7). Разделив (4) на (7), после сокращений получаем: εмасла = ρ0/(ρ0 - ρмасла) (8), откуда ρмасла = ρ0 *( εмасла + 1)/εмасла = 1.5*103*(2.2 + 1)/2.2 = 2.18*103.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 22.03.2008, 02:25 Оценка за ответ: 5

Вопрос № 127.803

помогите с задачей пожалуйста:)!:пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной 0,2см и парафина толщиной 0,3см. Разность потенциалов между обкладками 300В. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев. Диэлектрические проницаемости стекла и парафина равны 7,0 и 2,0 соответственно.

Отправлен: 17.03.2008, 20:44 Вопрос задал: Anonim007 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Anonim007! Представим слои как два последовательно соединённых конденсатора с емкостями C1 и C2. При одинаковой поверхности пластин их ёмкости пропорциональны соответствующим отношениям ε/d, т.е. C2/C1 = (ε2/d2)/(ε1/d1) (1), где ε1 и ε2 - диэлектрические проницаемости стекла и парафина соответственно. Отсюда C2 = C1*(ε2/ε1)*(d1/d2) (2). Заряд конденсатора Q равен Uс*Cс, где Uс - напряжение на конденсаторе, Cс - его ёмкость; при последовательном соединении оба конденсатора имеют один и тот же заряд Q, поэтому U1 = Q/C1 (3), U2 = Q/C2 (4). А так как U1 + U2 = U (5), из (3), (4), и (5) получаем: U1 = U*C2/(C1 + C2) (6); U2 = U*C1/(C1 + C2) (7), или, подставляя (2), после сокращений: U1 = U*ε2*d1/(ε1*d2 + ε2*d1) (8); U2 = U*ε1*d2/(ε1*d2 + ε2*d1) (8). Подставляем числа: U1 = 300*2*0.2/(7*0.3 + 2*0.2) = 48 В. U2 = 300*7*0.3/(7*0.3 + 2*0.2) = 252 В. Напряжённости поля: E1 = U1/d1 = 48/0.2 = 240 В/см = 24 кВ/м. E2 = U2/d2 = 252/0. 3 = 840 В/см = 84 кВ/м.

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 18.03.2008, 00:28 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: спасибо большое!:)

Вопрос № 127.824

Здраствуйте! Помогите пожалуйста решить задачу: Исходная напряженность электрического поля воздушного конденсатора равна E0. После того как половину зазора между обкладками заполнили диэлектриком пронициемостью e, в обеих частях зазора установились новые значения напряжённости(E1,E2) и смещения (D1,D2). Найти эти величины, если при введении диэлектрика: a) оставался постоянным заряд на обкладках; б) постоянным оставалось напряжение между обкладками. Вот ссылка на небольшой чертёж к этой задаче(4 кб:)): http://licey1.net/e107_images/3.jpg Заранее благодарен!

Отправлен: 17.03.2008, 22:00 Вопрос задал: Осипов Александр Евгеньевич (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: SFResid Здравствуйте, Осипов Александр Евгеньевич! Поскольку между обкладками нет свободных зарядов, смещение во всём зазоре одно и то же, т.е. D1 = D2. По условию надо рассмотреть два случая: a) заряд на обкладках остаётся постоянным; б) напряжение между обкладками остаётся постоянным. Иными словами, надо найти 4 неизвестных значения напряжённости: E1а, E2а, E1б, E2б и 2 неизвестных значения смещения: Dа и Dб. Примем, что величины с индексом 1 соответствуют половине зазора, которую не заполнили диэлектриком. Случай a): поскольку заряд не изменился, Dа = D0; сл-но E1а = E0, E2а = E0/ε. Случай б): E2б = E1б/ε (1); разности потенциалов между границами слоёв: U1б = E1б*(d/2) (2), где d - величина зазора; U2б = E2б*(d/2), или, с учётом (1): U2б = (E1б/ε)*(d/2) (3). Н о U1б + U2б = U = E0*d (4). Подставив (2) и (3) в (4), после сокращений: E1б = E0*(2*ε/(ε + 1)) (5); отсюда Dб = D0*(2*ε/(ε + 1)) (6); E2б = E0*(2/(ε + 1)) (7).

Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 22.03.2008, 09:50

© 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: 4.72.6 beta от 22.03.2008
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru | RusIRC.ru Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru | RusFUCK.ru