скільки дров потрібно спалити ,щоб одержати таку саму кількість теплоти яка виділяється при згоранні 20кг антрациту

Показать ответ

Ответ:

Slava1432

30.11.2021 19:07

Нарисуйте картинку. Угол между центром кольца и вертикалью назовем $\Phi$ . Угол, на который повернулось колесо (само) относительно состояния в положении равновесия, обозначим $\varphi$ . Радиус кольца -

, радиус ямы -

.
В задаче три вида энергии: кинетическая поступательного движения, кинетическая вращательного и потенциальная. Посчитаем каждую из них глядя на картинку.
Кин. эн. поступ. движения:
$T_\mathrm{tr.}=\frac 12 mv_\mathrm{m.c.}=\frac 12 m (R-r)^2\dot\Phi^2;$
Вращательного:
$T_\mathrm{spin}=\frac 12 mr^2\dot\varphi^2=\frac 12 mR^2\dot\Phi^2$
(здесь использована кинематическая связь между углами $\varphi r=\Phi R$ )
И потенциальная:
$\Pi=mgh_\mathrm{m.c.}=mg(R-r)(1-\cos \Phi)=\frac 12mg(R-r) \Phi^2$
(последнее равенство, на самом деле, приближенное. Здесь использована малость угла $\Phi$ , а именно, первые два члена разложения косинуса в ряд Тейлора: $\cos x=1-\frac{x^2}{2}+o(x^4)$ ).
Полная энергия в процессе движения, конечно, сохраняется. Так и запишем.
$\frac 12 m(R-r)^2\dot\Phi^2+\frac 12 mR^2\dot\Phi^2+\frac 12mg(R-r)\Phi^2=\mathrm{const}.$
Вообще, по школьному алгоритму нужно сейчас это уравнение продифференцировать по времени, но можно этого и не делать, а вместо этого сказать такие слова: уравнение вида $\dot y^2+\omega^2 y^2=\mathrm{const}$ является тем, что в теоретической механике называется первым интегралом уравнения гармонического осциллятора $\ddot y+\omega^2 y=0$ . Омеги, стоящие перед вторыми членами в этих уравнениях в силу некоторых, скорее даже, математических причин, совпадают.
Ну и все тогда, пишем квадрат круговой частоты, внимательно глядя на закон сохранения энергии.
$\omega^2=\frac{mg(R-r)}{m(R-r)^2+mR^2}\longrightarrow\boxed{T=2\pi\left(\frac{(R-r)^2+R^2}{g(R-r)}\right)^{1/2}}$
Обратите внимание, что ответ не зависит от массы кольца!

P.S. можно похулиганить немножко, предположив, что r^2=o(R)

, то есть, что радиус ямы намного больше радиуса кольца. Тогда выражение для периода вырождается в соответствии с предположением (по рабоче-крестьянски, мы тут пренебрегаем квадратом радиуса кольца), в более красивый ответ: $T=\pi\sqrt{\frac{2g}{R}}.$
Обратите внимание, что в этом приближении ответ не зависит даже от радиуса кольца, но зависит, конечно, от радиуса ямы (который в условии очень напрасно не дан). Последнее легко видеть, положив радиус ямы равным бесконечности. Тогда у нас задача превращается в катание колеса по плоскости. В этом случае никаких колебаний нет, а формально, их период равен бесконечности. Теперь ясно, что ответ обязательно должен зависеть от радиуса ямы.

0,0(0 оценок)

Ответ:

novoselova959

14.09.2021 02:43

Короткое замыкание – это не предусмотренное нормальными условиями работы соединение точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы друг с другом или с другими цепями через пренебрежимо малое сопротивление (например, при касании неизолированных проводов электрической сети между собой) . другими словами, это непосредственный контакт между , которые находятся под электрическим напряжением. почти во всех случаях короткому замыканию предшествует повреждение изоляции проводов. после разрыва электрической цепи в результате срабатывания предохранителя выделение тепла в месте короткого замыкания прекращается, в силу чего общая опасность возникновения снижается. любая электросеть обладает определенными ограничениями. то есть, "обслужить" абсолютно все электроприборы, электросеть может только при условии того, что количество подключенного оборудования не превышает этих самых ограничений. другими словами, если мощность, которую потребляет электротехника, выше допустимой величины тока, для используемого в данном случае сечения проводов, то произойдет перегрузка. примечательно, что защита от перегрузок может не отреагировать, пока электропроводка не дойдет до температуры, при которой возникает возгорание. при возгорании, вполне возможно, что изоляция между расплавится. а это, в свою очередь, к тому, что произойдет короткое замыкание. можно сделать вывод, что для избежания перегрузок и коротких замыканий, следует иметь хорошую проводку.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика