Основы физики
Рассмотрение уравнения движения гири по второму закону Ньютона в векторном виде. Исследование модулей сил взаимодействия пар зарядов по закону Кулона. Характеристика вектора индукции магнитного поля. Анализ скорости электрона из кинетической энергии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.08.2015 |
| Размер файла | 132,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задача 1
Гиря массой M = 16 кг вращается на канате длиной L = 3 м в горизонтальной плоскости, совершая n = 25 об/мин. Какой угол б с вертикалью образует канат и какова сила его натяжения T?
Дано: M = 16 кг, L = 3 м, n = 25 об/мин
Найти: б
Решение:
На гирю действуют Земля и нить с силами F = mg и T соответственно. Под действием их равнодействующей она равномерно вращается по окружности с ускорением: ньютон векторный индукция магнитный
а = щ2R (1)
R = Lsinб - радиус окружности вращения
Угловая скорость
щ = 2рn [c-1] ( n - в об/с ) (2)
Уравнение движения гири по второму закону Ньютона в векторном виде
F + T = Ma (3)
или в проекциях на оси Х и У ( и подставив (1) (2) в (3) )
Tsinб = M*4р2n2R
Tcosб = Mg
Деля первое уравнение на второе, получим рабочую формулу
Ответ: б = 610
Задача 2
В центр шестиугольника, в вершинах которого находится по заряду q = 2*10-9 Кл, помещен отрицательный заряд. Найти величину этого заряда Q, если результирующая сила F, действующая на каждый заряд q, равна нулю.
Дано: q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = q6 = q = 2*10-9 Кл, R = 0
Найти: Q
Решение: Выберем систему координат, начало О которой совпадает с центром 6-угольника.
Из геометрии: b = av3, б = 300
В силу симметрии можно рассматривать равновесие любого заряда, выберем заряд q4. Модули сил взаимодействия пар зарядов по закону Кулона
- электрическая постоянная
Из условия равновесия
R = 0
в проекциях на ось ОХ
Ответ: Q = - 8.66*10-9 Кл
Задача 3
Электрон, обладающий энергией W = 5.103 эВ, влетает в однородное электрическое поле E = 5·104 В/м перпендикулярно силовым линиям поля. Каковы должны быть направление и величина индукции магнитного поля B, чтобы электрон не испытывал отклонений?
Дано: W = 5.103 эВ = 5*1,9*10-19 Дж, E = 5·104 В/м, , V = const,
m = 9.1*10-31 кг - масса электрона
е = 1,6*10-19 Кл - заряд электрона
Найти: B, B
Решение:
Выберем систему координат так, чтобы электрон двигался вдоль ОХ.
На электрон действуют 2 силы:
FE = - eE - электрическая сила
FL = - eVЧB - cила Лоренца.
При V = const они уравновешиваются
FB = - FE - eVЧB = eE
VЧB = -Е
Векторное произведение VЧB должно быть направлено противоположно Е.
Значит вектор индукции магнитного поля B направлен вдоль ОУ.
Векторное равенство в проекциях на ось OZ
VB = - E
Откуда величина вектора
В = Е/V.
Скорость электрона находим из его кинетической энергии
W = mV2/2
Значит
= 3,8*10-2 Тл ? 0,04 Тл
Ответ: В ? 0,04 Тл, В¦ОУ
Задача 4
Луч света падает под углом б = 30° на проскопараллельную пластину и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Какова толщина пластины, если расстояние между лучами Д h = 1,94 см? Показатель преломления стекла n = 1,5.
Дано: б = 30°, Дh = 1,94 см = 1,94*10-2 м, n = 1,5
Найти: а
Решение:
Ход луча показан на рис.
Согласно закону преломления
откуда
Из геометрии:
Преобразуем
Вычисляем
0,1 м
Ответ: а = 0,1 м
Задача 5
За время t1 начальное количество некоторого радиоактивного элемента уменьшилось в 4 раза. Во сколько раз оно уменьшится за время t2 = 4t1?
Дано: t2 = 4t1, N0/N1 = 4
Найти: N0/N2
Решение:
Из определения периода полураспада и из условия следует, что период полураспада данного элемента
Т1/2 = t1/2
тогда за время, равное 8-кратному периоду полураспада ( 4t1/(t1/2) = 8 )
останется (Ѕ)8 = 1/256 часть начального количества.
Ответ: N0/N2 = 256.
Задача 6
Какова масса водяных паров в V = 1 м3 воздуха в летний день при температуре 30 °С и относительной влажности з = 75%?
Дано: М = 0,018 кг/моль - молярная масса воды,
V = 1 м3, t = 30 °С, з = 75 %
Найти: m
Решение:
Относительная влажность - это отношение упругости ( парциального давления ) паров воды к упругости насыщенных паров при данной температуре. По таблицам находим упругость pH насыщенных паров воды при данной температуре t = 300C
pH = 4,2455*103 Па
Значит парциальное давление паров воды в данных условиях
р = зрН/100 .
Ненасыщенные пары подчиняются уравнению газового состояния
pV = (m/M)RT
R = 8,31 Дж/(мольК) - молярная газовая постоянная
Отсюда находим их массу
Ответ: m = 2.3*10-5 кг
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение скорости тела согласно второму закону Ньютона. Расчет углового ускорения колеса, момента сил торможения. Оценка количества теплоты, выделившегося при ударе шарика. Поведение газа при изохорном и изобарном нагревании. Расчет напряженности поля.
контрольная работа [279,1 K], добавлен 16.02.2016Взаимодействие точечных зарядов по закону Кулона. Сила взаимодействия в вакууме, ее зависимость от произведения зарядов и расстояния между ними. Нахождение результирующих сил и напряженности по принципу суперпозиции. Создаваемая зарядами напряженность.
презентация [120,6 K], добавлен 03.04.2010Расчет магнитной индукции поля. Определение отношения магнитного поля колебательного контура к энергии его электрического поля, частоты обращения электрона на второй орбите атома водорода, количества тепла при охлаждении газа при постоянном объёме.
контрольная работа [249,7 K], добавлен 16.01.2012История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.
презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010Общие понятия, история открытия электромагнитной индукции. Коэффициент пропорциональности в законе электромагнитной индукции. Изменение магнитного потока на примере прибора Ленца. Индуктивность соленоида, расчет плотности энергии магнитного поля.
лекция [322,3 K], добавлен 10.10.2011Понятие и основные свойства магнитного поля, изучение замкнутого контура с током в магнитном поле. Параметры и определение направления вектора и линий магнитной индукции. Биография и научная деятельность Андре Мари Ампера, открытие им силы Ампера.
контрольная работа [31,4 K], добавлен 05.01.2010Специфика измерения силы тока амперметром и напряжения вольтметром. Методика расчета падения напряжения на приемниках по закону Ома и по второму закону Кирхгофа на различных участках цепи. Сравнительный анализ расчетных и измерительных параметров цепи.
лабораторная работа [22,9 K], добавлен 12.01.2010Определение модуля и направления скорости меньшей части снаряда. Нахождение проекции скорости осколков. Расчет напряженности поля точечного заряда. Построение сквозного графика зависимости напряженности электрического поля от расстояния для трех областей.
контрольная работа [205,5 K], добавлен 06.06.2013Содержание закона Ампера. Напряженность магнитного поля, её направление. Закон Био-Савара-Лапласа, сущность принципа суперпозиции. Циркуляция вектора магнитного напряжения. Закон полного тока (дифференциальная форма). Поток вектора магнитной индукции.
лекция [489,1 K], добавлен 13.08.2013Сущность фундаментального закона Кулона, который количественно описывает взаимодействие заряженных тел. Его запись в векторном виде и схожесть с законом всемирного тяготения. Вычисления при помощи закона Кулона, требующие определения единицы заряда.
презентация [507,6 K], добавлен 04.02.2016Концепция единого поля силового пространственного взаимодействия материальных тел. Перенесение в пространстве вакуумной среды энергии ее возбуждения. Законы Кулона в электромагнетизме и тяготения Мичелла-Кавендиша. Модификационная постоянная Планка.
статья [215,2 K], добавлен 09.04.2012Анализ всеобщего свойства движения веществ и материи. Способы определения квазиклассического магнитного момента электрона. Сущность, особенности и доказательство теории WAZA, ее вклад в развитие физики и естествознания. Парадоксы в теории П. Дирака.
доклад [137,8 K], добавлен 02.03.2010Основные виды взаимодействия в классической физике. Характеристика элементарных частиц, специфика их перемещения в пространстве и главные свойства. Анализ гравитационного притяжения электрона и протона. Осмысление равнозначности законов Ньютона и Кулона.
статья [40,9 K], добавлен 06.10.2017Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.
презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013Порядок и закономерности движения зарядов в газе, связанные с ним физические законы. Ионизация газа электронами путем отрыва одного электрона. Зависимости коэффициента ионизации газа электронами от напряженности электрического поля и давления неона.
реферат [142,5 K], добавлен 14.11.2011Определение импульса, полной и кинетической энергии электрона. Расчет плотности и молярной массы смеси. Уравнение состояния Менделеева-Клапейрона, описывающее поведение идеального газа. Коэффициент внутреннего трения воздуха (динамической вязкости).
контрольная работа [405,8 K], добавлен 22.07.2012Определение скорости и ускорения точки методами ее простого и сложного движения. Рассмотрение равновесия манипулятора с рукой. Расчет кинетической энергии манипулятора путем подстановки преобразованных выражений в уравнения Лагранжа второго рода.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 27.07.2010Гипотезы монополя Дирака. Магнитный заряд электрона, который тождественен кванту магнитного потока, наблюдаемого в условиях сверхпроводимости. Анализ эффекта квантования магнитного потока. Закон Кулона: взаимодействие электрического и магнитного заряда.
статья [205,4 K], добавлен 09.12.2010Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в электрон-вольтах. Скорость электрона, находящегося на третьем энергетическом уровне в атоме водорода. Постоянная радиоактивного распада и период полураспада. Результирующая индукция магнитного поля.
контрольная работа [216,9 K], добавлен 30.06.2011Практические формы уравнений движения. Определение коэффициента инерции вращающихся частей поезда. Связь между скоростью движения, временем и пройденным поездом расстоянием. Угловые скорости вращающихся частей. Изменение кинетической энергии тела.
лекция [129,5 K], добавлен 14.08.2013
