Физика: Урок 20 сложение сил страница 57

В условии сказано, что точки 1 и 2 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что где Ом.Так же в условии сказано, что точки 1 и 3 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что где Ом.Если точки 2 и 3 замкнули (соединили проводником с пренебрежимо малым сопротивлением), то это означает, что любая точка проводника между точками 2 и 3 имеет один и тот же потенциал. А значит, разность потенциалов любой точки этого проводника и точки...

Урок 20 сложение сил страница 57

Показать ответ

Ответ:

dianasemernjap036ew

07.12.2021 13:26

Дано:

Штатная скорость v = 57.6

км/ч $= \frac{ 57 600 }{ 3600 }$ м/с $= \frac{ 576 }{ 36 }$ м/с = 16

м/с.
Интервал движения T = 100 c .

Время посадки высадки $\Delta t = 30 c .$
Время торможения до остановки t = 20 c .

Тормозной путь S = 160

м .
Длина состава L = 100

м .

Найти: дистанцию между составами

в [м] и [мм].

Р е ш е н и е :

Все положения, упоминаемые в доказательстве решения, отмечены на приложенном к решению рисунке.

Искомая дистанция между поездами – это свободное пространство вдоль железнодорожного полотна. Таким образом – дистанция в данном случае – это расстояние от ведущего вагона (начала) заднего Скоростного состава (положение С) до Конца припаркованного состава (положение К) в тот момент, когда припаркованный собирается отправляться.

Нам неизвестно, является ли торможение составов перед остановкой равнозамедленным или нет, и нам это знать и не нужно (!), поскольку нам дано и время, и скорость, и тормозной путь. Всё, что нам нужно – это корректно учесть все слагаемые времени и пути при торможении.

Общий интервал движения составляет T = 100 c ,

и это означает, что каждые 100

секунд, в положении Н оказывается Начало очередного состава. Уже припаркованный состав простоял на станции $\Delta t = 30 c ,$ а это означает, что следующему за ним составу осталось проехать из положения С (начало скоростного состава) до точки Н (начало припаркованного состава) в течение $T - \Delta t = 70$ секунд.

Искомая дистанция между составами, как мы уже говорили выше, измеряется не от положения С до положения Н, а от положения С до положения К (конец припаркованного состава). Однако нам будет удобно найти весь остаточный путь СН (между положениями С и Н), а затем вычесть из него длину КН (между положениями К и Н), равную длине состава L = 100

м.

Из $T - \Delta t = 70$ секунд, оставшихся идущему следом составу, первые $\tau = T - t - \Delta t = 50$ секунд он будет идти с постоянной скоростью v = 16

м/с из положения С в положение О, а последующие t = 20

секунд он будет останавливаться из положения О до положения Н.

Длину отрезка ОН мы и так знаем, это тормозной путь S = 160

м . Теперь найдём СО, т.е. длину $\lambda .$ Мы знаем, что по отрезку СО состав двигается равномерно со скоростью

в течение времени $\tau = T - t - \Delta t = 50$ секунд, значит отрезок СО, т.е. $\lambda = v \tau = v \cdot ( T - t - \Delta t ) = 16 \cdot 50$ м = 800

м .

Отсюда ясно, что вся длина СН = СО + ОН , т.е.
СН $= \lambda + S = S + v \cdot ( T - t - \Delta t ) = 160 + 800$ м = 960

м.

Как было показано выше искомая дистанция

– это длина СК, равная разности СН и КН, т.е. СН и

.

Итак:

СК

CH $- L = v \cdot ( T - t - \Delta t ) + S - L =$

$= 16 \cdot ( 100 - 20 - 30 ) + 160 - 100$ м $= 16 \cdot 50 + 60 = 860$ м.

О т в е т : дистанция между составами: D = 860

мм .

Школьник решил прокатиться в метро одного из городов. понаблюдав за , он понял, что интервал их движ

0,0(0 оценок)

Ответ:

bryleev99

22.09.2021 21:01

В условии сказано, что точки 1 и 2 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что $U_{21} = I_{21} R_{21} ,$ где $R_{21} = 22$ Ом.

Так же в условии сказано, что точки 1 и 3 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что $U_{31} = I_{31} R_{31} ,$ где $R_{31} = 17$ Ом.

Если точки 2 и 3 замкнули (соединили проводником с пренебрежимо малым сопротивлением), то это означает, что любая точка проводника между точками 2 и 3 имеет один и тот же потенциал. А значит, разность потенциалов любой точки этого проводника и точки 1 – постоянна, а стало быть, разность потенциалов между точками 1 и 2 равна разности потенциалов между точками 1 и 3. Т.е.:

$U_{21} = U_{31}$ ;

откуда следует, что $I_{21} R_{21} = I_{31} R_{31}$ ;

а значит: $I_{21} = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} }{ R_{21} }$ ;

Стало быть, полный ток, который потечёт между точкой 1 и проводником замыкания будет:

$I_1 = I_{21} + I_{31} = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} }{ R_{21} } + I_{31} = I_{31} ( \frac{ R_{31} }{ R_{21} } + 1 ) = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} + R_{21} }{ R_{21} }$ ;

А напряжение между точкой 1 и проводником замыкания равно:

$U_1 = U_{21} = U_{31}$ ;

Что окончательно позволяет вычислить искомое сопротивление между точкой 1 и проводником замыкания из закона Ома:

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = U_1 : ( I_{31} \cdot \frac{ R_{31} + R_{21} }{ R_{21} } ) = \frac{U_{31}}{I_{31}} \cdot \frac{ R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = R_{31} \cdot \frac{ R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = \frac{ R_{31} \cdot R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = \frac{ 1 }{ 1/R_{31} + 1/R_{21} } .$

Умозрительно, без всякого анализа, задачу можно было бы решить и так. Поскольку точки 2 и 3 замыкают, то при подключении прибора к сети, эквивалентные сопротивления $R_{21}$ и $R_{21}$ оказываются включенными параллельно, так что можно воспользоваться обшей формулой для сопротивлений, подключаемых параллельно, т.е. формулой гармонической суммы:

$R_1 = \frac{ 1 }{ 1/R_{31} + 1/R_{21} } = \frac{ 1 }{ 1/22 + 1/17 }$ Ом $= \frac{ 17 \cdot 22 }{ 22 + 17 }$ Ом