Надпровідна котушка радіусом R складається з N витків і має індуктивність L. Знайдіть силу струму І, що виникає в котушці із замкнутими кінцями під час ввімкнення зовнішнього однорідного магнітного поля з індукцією В, спрямованого вздовж осі котушки.

Показать ответ

Ответ:

ymnый0

29.06.2020 05:39

636,4 м/с

Объяснение:

Эта система двух тел обладает общей энергией, состоящей из суммы двух видов: кинетической энергии каждого шарика и электрической энергии системы точечных зарядов. Так как система замкнутая (на неё не воздействуют другие тела и поля), её общая энергия не должна меняться.

Оба каждый шарик обладает кинетической энергией E=0,5mv². так как массы и модули скоростей шариков одинаковы, то общая кинетическая энергия равна E=2*0,5mv²=mv².

Энергии системы точечных зарядов равна $W=k\frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ , где r - расстояние между центрами шариков, $k=\frac{1}{4\pi\epsilon_{0} }$ . k=9*10^9 м/Ф

Изначально шарики находились на бесконечно большом расстоянии, следовательно W=0, а полная энергия равнялась кинетической.

В момент максимального сближения шарики остановились (так как их остановила сила отталкивания одноимённых зарядов), значит их скорость равнялась нулю, следовательно кинетическая энергия равнялась тоже нулю. И полная энергия системы равнялась "электрической" энергии.

Поскольку общая энергия системы не меняется, то можно приравнять энергию начального и конечного состояния системы.

Получаем уравнение E=W;

$mv^{2} =k\frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}};\\v^{2} =k\frac{q_{1} q_{2}}{mr^{2}};\\v =\sqrt{k\frac{q_{1} q_{2}}{mr^{2}}};\\v=\sqrt{9*10^{9} \frac{10^{-6} *9*10^{-6}}{5*10^{-6} *0,2^{2}}};\\v=\sqrt{9*10^{9} \frac{9*10^{-4}}{5*4} }; \\v=\sqrt{ \frac{81*10^{4}}{2}};\\v=636,4$

v=636,4 м/с (округлённо)

0,0(0 оценок)

Ответ:

Ruda05

20.02.2021 22:50

При попутном ветре, очевидно, относительно Земли скорость голубя равна сумме скорости ветра υ и скорости голубя в отсутствие ветра υ1,
а расcтояние S между городами будет равно:
S = (υ1+ υ)t1. (1)
При встречном ветре это же расстояние S птица преодолеет с относительной скоростью, равной разности скоростей голубя и ветра и, соответственно,
S = (υ1- υ)t2. (2)
В отсутствие ветра расстояние между городами голубь пролетит за время
t = S/υ1. (3) (Конечно, (3) можно было записать в том же виде как и два предыдущих соотношения, т.е. S = υ1t.)
Задача физически решена: мы имеем 3 уравнения с тремя неизвестными, остается только их решить. Решать можно, что называется, в любом порядке.
Приравняв (1) и (2), т.е. исключив расстояние S, мы свяжем скорости  υ и  υ1:
(υ1+ υ)t1 = (υ1- υ)t2.
Раскрываем скобки, вновь группируя, получаем:
υ1t1+ υt1 - υ1t2+ υt2 = 0, или  υ(t1+ t2) = υ1(t2- t1).
Откуда
υ = υ1(t2- t1)/(t1+ t2). (4)
Далее можно подставить (4) в (2):
S = (υ1- υ1(t2- t1)/(t1+ t2))t2 =  υ12t1t2/(t1+ t2). (5)
Осталось подставить (5) в (3) и выразить искомое t1:
t = 2t1t2/(t1+ t2).
Отсюда окончательно: t1= t2t/(2t2- t). (6)
Вычисляем:  t1= 75 мин ∙ 60 мин /(2∙75 мин - 60 мин) = 50 мин.
ответ: 50 мин.

Это стандартное физико-математическое решение, в котором важна как физическая, так и математическая подготовка школьника. Решение оказалось не совсем простым.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика