Стальную деталь массой 420 г погрузили в кипяток для нагревания от 278К до 328К . Сколько воды потребуется для этого?. Удельная теплоёмкость стали равна 460 Дж/(кг·К), воды 4200 Дж/(кг·К) (задача должна быть оформлена по всем правилам)
№ 1 выигрыш в силе n = 80 см / 20 см = 4 раза № 2 ΔL = 10 м За 1 оборот L = 2*π*R => N = ΔL / L = ΔL / (2*π*R) = 10 м / (2*3,14*0,20 м) ≈ 8 № 3 Ведро наполнено на 3/4 сл-но 12 л * 3/4 = 9 л воды в ведре, это 9 кг воды + масса ведра 1 кг итого ведро с водой имеет массу 10 кг Работа силы тяжести по модулю A = mgh = 10 кг * 9,81 м/с² * 9 м ≈ 883 Дж ≈ 0,88 кДж №4 ΔП = Δm*g*Δh Δm = ρ*V = ρ*π*d²*Δl/4, Δl = 0,4 м, d = 1,13 м, Δh = H + Δl/2 Δh = 10,2 м высота подъема воды из колодца ΔП = 1000 кг/м³ * 3,14 * (1,13 м)² * 0,4 м * 9,81 м/с² * 10,2 м / 4 ≈ 40120 Дж ≈40 кДж - увеличилась
Вынужденные колебания возникают в системе под действием внешней периодической ЭДС. Если внешняя периодическая ЭДС является гармонической (т.е. изменяется по синусу или косинусу), то возникающие колебания будут гармоническими. Вынужденные колебания (установившиеся) происходят с частотой вынуждающей силы, их нельзя возбудить за счет ненулевых начальных условий. Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды вынуждающей ЭДС, от инерциальных (индуктивность) свойств системы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебаний системы. Наряду с вынужденными колебаниями в системе при наличии ненулевых начальных условий возникают и собственные колебания, которые при наличии сопротивления будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, их амплитуда зависит от начальных условий. В системе возникают также сопровождающие колебания, которые при наличии сопротивления также будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, но их амплитуда зависит от параметров внешней ЭДС. При наличии активного сопротивления все колебания, кроме вынужденных колебаний с течением времени затухнут. Т.е. установившиеся колебания являются вынужденными колебаниями и происходят с частотой вынуждающей силы. Если частота вынуждающей силы мало отличается от частоты собственных колебаний, а активное сопротивление отсутствует, то наблюдаются биения - колебания, амплитуда которых медленно изменяется с течением времени по гармоническому закону. При приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте собственных колебаний наблюдается явление резонанса, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний. Резонансная частота зависит от параметров вынуждающей ЭДС, инерциальных свойств системы (индуктивности), собственной частоты и коэффициента затухания. При наличии сопротивления амплитуда заряда, силы тока достигает максимального значения при различной частоте вынуждающей силы. При отсутствии сопротивления в случае резонанса амплитуда колебаний монотонно нарастает со временем. При наличии активного сопротивления, амплитуда колебаний остается конечной величиной. При действии на систему периодической негармонической ЭДС, резонанс возможен, если период возмущающей силы равен или кратен периоду колебаний системы. Для силы тока резонанс наступает на собственной частоте $\omega _{0}$ не зависимо от величины затухания.
выигрыш в силе n = 80 см / 20 см = 4 раза
№ 2
ΔL = 10 м
За 1 оборот L = 2*π*R => N = ΔL / L = ΔL / (2*π*R) = 10 м / (2*3,14*0,20 м) ≈ 8
№ 3
Ведро наполнено на 3/4 сл-но 12 л * 3/4 = 9 л воды в ведре, это 9 кг воды + масса ведра 1 кг итого ведро с водой имеет массу 10 кг
Работа силы тяжести по модулю A = mgh = 10 кг * 9,81 м/с² * 9 м ≈ 883 Дж ≈ 0,88 кДж
№4
ΔП = Δm*g*Δh
Δm = ρ*V = ρ*π*d²*Δl/4,
Δl = 0,4 м,
d = 1,13 м,
Δh = H + Δl/2
Δh = 10,2 м высота подъема воды из колодца
ΔП = 1000 кг/м³ * 3,14 * (1,13 м)² * 0,4 м * 9,81 м/с² * 10,2 м / 4 ≈ 40120 Дж ≈40 кДж - увеличилась
Если внешняя периодическая ЭДС является гармонической (т.е. изменяется по синусу или косинусу), то возникающие колебания будут гармоническими.
Вынужденные колебания (установившиеся) происходят с частотой вынуждающей силы, их нельзя возбудить за счет ненулевых начальных условий.
Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды вынуждающей ЭДС, от инерциальных (индуктивность) свойств системы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебаний системы.
Наряду с вынужденными колебаниями в системе при наличии ненулевых начальных условий возникают и собственные колебания, которые при наличии сопротивления будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, их амплитуда зависит от начальных условий.
В системе возникают также сопровождающие колебания, которые при наличии сопротивления также будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, но их амплитуда зависит от параметров внешней ЭДС.
При наличии активного сопротивления все колебания, кроме вынужденных колебаний с течением времени затухнут. Т.е. установившиеся колебания являются вынужденными колебаниями и происходят с частотой вынуждающей силы.
Если частота вынуждающей силы мало отличается от частоты собственных колебаний, а активное сопротивление отсутствует, то наблюдаются биения - колебания, амплитуда которых медленно изменяется с течением времени по гармоническому закону.
При приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте собственных колебаний наблюдается явление резонанса, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний.
Резонансная частота зависит от параметров вынуждающей ЭДС, инерциальных свойств системы (индуктивности), собственной частоты и коэффициента затухания.
При наличии сопротивления амплитуда заряда, силы тока достигает максимального значения при различной частоте вынуждающей силы.
При отсутствии сопротивления в случае резонанса амплитуда колебаний монотонно нарастает со временем.
При наличии активного сопротивления, амплитуда колебаний остается конечной величиной.
При действии на систему периодической негармонической ЭДС, резонанс возможен, если период возмущающей силы равен или кратен периоду колебаний системы.
Для силы тока резонанс наступает на собственной частоте $\omega _{0}$ не зависимо от величины затухания.