На рис. 154 изображена схема вакуумного прибора - диода. Он состоит из стеклянного , в котором находятся два электрода: анод и катод К. Анод изготовлен из металлической пластины, катод тонкой металлической проволоки, свернутой в спираль. Концы спирали укреплены на металлических стержнях, два вывода для подключения в электрическую цепь. Если соединить выводы катода с источником тока, можно с тока нагревать проволочную спираль Катода до высокой температуры. Проволочную спираль, на- греваемую электрическим током. называют нитью накала, Допустим, нить накала не подключена к источнику тока, Если зами- нуть ключ, то стрелка миллиампер метра не изменит своего положе ния (см. рис. 154). 250 B
a) Объясните наблюдаемое явление ние.
6) Что необходимо изменить в эле трической цепи, чтобы в ней все ник электрический ток? Нарисуй электрическую цепь.
1) Давление - это сила, с коророй тело или вещество давит на определенную площадь.
В нашем случае площадь - 1 м². Следовательно необхожимо вычислить массу воды на глубине 11022 м, а затем по первому закону Ньютона вычислить силу тяжести.
1) m=V*p=11022*1026=11308572 кг.
2) F=mg=11308572*9,8=110824005,6 Н=110,82 МН (меганьютонов)
3) Давление на 1 м²: P=F/S=110,82/1=110,82 МПА (мегапаскалей)
ответ: P=110,82 МПа.
2) Давление больше там, где больше масса вещества. А масса вещества зависит от плотности (чем больше плотность, тем ольше масса: m=p*V). Плотность соленой воды больше, плотности простой пресной воды, следовательно, давление в стакане с соленой водой выше, чем в стакане с обычной водой.
3) По закону Паскаля: давление в жидкостях и газах распределяется равномерно и о всех направлениях. Пузырь круглый за счет действия сил поверхностного натяжения. Это происходит, потому что под воздействием сил земного притяжения молекулы в жидкости притягиваются друг к другу. Однако находящиеся на поверхности жидкости молекулы испытывают более сильное притяжение к молекулам более плотной жидкости (во внутрь), чем те молекулы, которые притягиваются наружу. Из-за этого пленка пузыря стремится уменьшить свою поверхность, охватывая жидкость со всех сторон и стягивая ее. А так как из всех тел равного объема наименьшая площадь поверхности только у шара, то мыльный пузырь самопроизвольно принимает форму шара (сферы).
tv₀Cosα = L
откуда время полёта
t = L/v₀Cosα
С другой стороны, время полёта складывается из времени, в течение которого камень слетал на максимальную высоту и вернулся обратно, на высоту обрыва:
t₁ = 2v₀Sinα/g
и времени t₂, которое затратил камень, падая с высоты h обрыва с вертикальной составляющей, равной v₀Sinα.
Время t₂ можно рассчитать, если мы определим вертикальную составляющую скорости v, с которой камень упал в овраг, поскольку
t₂ = (v - v₀Sinα)/g.
Полная механическая энергия E = mv²/2 есть величина постоянная, поэтому можно написать
mv²/2 = mgh + mv₀²Sin²α/2
откуда вертикальная составляющая скорости, с которой камень завершил полёт равна:
v = √(2gh + v₀²Sin²α) и в результате время
t₂ = (√(2gh + v₀²Sin²α) - v₀Sinα)/g
Таким образом, мы можем выразить время полёта через вертикальную составляющую начальной скорости броска камня:
t = t₁ + t₂ = 2v₀Sinα/g + (√(2gh + v₀²Sin²α) - v₀Sinα)/g;
t = v₀Sinα/g + √(2h/g + v₀²Sin²α/g²)
Это даёт нам возможность написать уравнение для определения искомой начальной скорости v₀:
L/v₀Cosα = v₀Sinα/g + √(2h/g + v₀²Sin²α/g²)
Решаем его:
L = v₀²SinαCosα/g + √(2hv₀²Cosα²/g + v₀⁴Sin²αCosα²/g²)
L - v₀²SinαCosα/g = √(2hv₀²Cosα²/g + v₀⁴Sin²αCosα²/g²)
L² - 2Lv₀²SinαCosα/g + v₀⁴Sin²αCosα²/g² = 2hv₀²Cosα²/g + v₀⁴Sin²αCosα²/g²
L² - 2Lv₀²SinαCosα/g = 2hv₀²Cosα²/g
v₀² = L²g/(2hCosα² + 2LSinαCosα)
и окончательно
v₀ = L√(g/(2(hCosα² + LSinαCosα))
v₀ = 25√(10/(2(100·0.866² + 25·0.5·0.866)) = 6.03 м/с
Поскольку решение перегружено алгебраическими преобразованиями, проведём на всякий случай проверку.
t = v₀Sinα/g + √(2h/g + v₀²Sin²α/g²) = 6.03·0.5/10 + √(2·100/10 + 6.03²0.5²/100) = 4.78 c
Тогда
L = tv₀Cosα = 4.78·6.03·0.866 = 25 м -
по-видимому, в вычислениях я не проврался.
Итак, ответ: камень бросили с начальной скоростью 6,03 м/с