Задача 1. Плоская прямоугольная рамка со сторонами 5 см и 15 см находится в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. По рамке течет ток 1 А. Эту рамку превращают в окружность, не изменяя периметра и ориентации плоскости рамки. При этом сила тока также не изменяется. Найти величину работы по изменению формы рамки.
Задача 2. Катушка сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,02 Гн находится в переменном магнитном поле. Когда создаваемый этим полем поток увеличился на 4*10 -3 Вб, ток в катушке возрос на 10 мА. Какой заряд за это время по катушке?
he⁴₂; np=2- количество протонов в ядре; nn=4-2=2- количество нейтронов в ядре.
из справочника:
mp(масса протона)=1.007276 а.е.м(атомная единица массы)
mn(масса нейтрона)=1.008665 а.е.м
mя(масса ядра)=4.0026 а.е.м.
eсв=δm*c²; δm-дефект массы; c-скорость света в вакууме(3*10⁸ м/с);
δm=(np*mp+nn*mn)-mя;
δm=(2*1.007276+2*1.008665)-4.0026=0.029282 а.е.м
1 а.е.м=1.66*10⁻²⁷ кг; δm=0.029282*1.66*10⁻²⁷=4.860812*10⁻²⁹ кг;
eсв=4.860812*10⁻²⁹ *(3*10⁸)²=4.37473*10⁻¹² дж - энергия связи ядра he;
eсв=4.37473*10⁻¹² дж/(1.6*10⁻¹⁹ кл)=27,3*10⁶ эв=27.3 мэв
ответ: eсв=27.3 мэв
подробнее - на -
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин