Потрібно одержати напруженість магнітного поля Н= 1 кА/м у соленоїді довжиною l = 20 см і діаметром D = 5 см. Знайти число ампер-витків, необхідне для соленоїда, і різ-ницю потенціалів U, яку необхідно прикласти до кінців обмотки з мідного дроту діаметром d = 0,5 мм. Вважати поле соленоїда однорідним.
а) Сила тяжести направлена вертикально
вниз, сила реакции опоры вертикально вверх. Эти си-
лы равны по модулю и компенсируют друг друга.
б) В вертикальном направлении действуют те же си-
лы, что и в случае а). В горизонтальном направлении
на автомобиль действует сила трения покоя, обеспе-
чивающая ускорение автомобиля в этом направле-
нии.
в) К силам, перечисленным в пунктах а) и б), добавля-
ется сила трения качения и сила сопротивления возду-
ха. Эти силы действуют в направлении, противопо-
ложном движению автомобиля. В случае равномерно-
го прямолинейного движения эти силы компенсируют
силу трения покоя колес с поверхностью дороги.
г) Нормальная компонента силы реакции опоры
меньше силы тяжести. Ненулевая векторная сумма
этих двух сил направлена вниз и обеспечивает цент-
ростремительное ускорение, возникающее при дви-
жении по выпуклому мосту.
д) Сила трения покоя колес о поверхность дороги име-
ет компоненту, направленную к центру маленькой
окружности, по дуге которой поворачивает автомо-
биль.
е) Действуют те же силы, что и в случае в), но сила
трения покоя направлена в ту же сторону, что и силы
трения качения и сопротивления воздуха. Равнодей-
ствующая этих сил и обеспечивает замедленное дви-
жение автомобиля.
Объяснение:
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³