Ұзындығы l=0,15 м металл шыбық параллель шексіз ұзын түзу өткізгіштің бойымен орналасқан. Өткізгіште ток күші I_2=2 А. Егер шыбықтағы ток күші I_1=0,5 А болса, өткізгіштен туындайтын магнит өрісі әсерінен шыбыққа әсер ететін күшті табу керек?

Показать ответ

Ответ:

ksyumikk2003

09.09.2022 12:06

Рассмотрим подзадачу слева. Разложим компоненты скорости первого шарика на касательную и нормальную по отношению к левой грани составляющие. Соударение меняет знак нормальной составляющей, оставляя касательную неизменной.

Пока шарик летит от первого соударения до второго, он полностью теряет касательную составляющую. Поэтому он, во второй раз падая на призму строго нормально, отражается в противоположном направлении и проходит свою траекторию в обратном направлении.

Найдем при каком угле это возможно. Введем систему координат, связав начало координат с ребром призмы, лежащим на столе, ось икс направим вдоль грани вверх, ось игрек - перпендикулярно грани, наружу. Начало координат лежит пусть на столе. Пусть острый угол при основании призмы равен альфа, тогда

$y(t) = v_{0y}t-(g\cos\alpha) t^2/2\\ v_x(t) = v_{0x}-(g\sin\alpha)t$

Где v0x и v0y - касательная и нормальная составляющая скорости шарика ПОСЛЕ первого удара. Нам нужно, чтобы при каком-то τ обе вышенаписанные функции занулились (шарик ударяется о призму в тот момент, когда полностью погашена касательная компонента). Имеем

$v_{0y}\tau-(g\cos\alpha) \tau^2/2 = 0\\ v_{0x}-(g\sin\alpha)\tau = 0\\\\ \tau = 2v_{0y}/(g\cos\alpha) = v_{0x}/(g\sin\alpha)\\ 2(v_0\sin\alpha)/(g\cos\alpha) = v_0\cos\alpha/(g\sin\alpha)\\ 2\tan^2\alpha = 1\\ \alpha = \arctan(1/\sqrt{2})$

Левый угол найден.

Рассмотрим подзадачу справа. Ее удобнее решать "с конца", воспользовавшись принципом обратимости в механике. Итак, пусть шарик падает сверху на призму, имея какую-то начальную скорость. Опять-таки, упругое соударение изменит его нормальную проекцию скорости, но не касательную. Введем ось икс вдоль грани вниз, игрек перпендикулярно грани наружу, начало координат в месте падения шарика. Пусть острый угол при основании равен бета. Имеем

$v_x(t) = v_{0x}+gt\sin\beta\\
v_y(t) = v_{0y}-gt\cos\beta\\
y(t) = v_{0y}t-(g\cos\beta)t^2/2$

Опять-таки, время полета найдется из условия y(t) = 0. При этом мы точно знаем, что проекции скоростей в конце полета должны быть такими, чтобы после второго отражения шарик поехал горизонтально влево. А это произойдет когда скорость в конце будет направлена под углом бета к введенной оси икс. Итак

$\tau = 2v_{0y}/(g\cos\beta)\\
v_x(\tau) = v_{0x}+\frac{2v_{0y}}{\cos\beta}\sin\beta\\
v_y(t) = v_{0y}-2v_{0y} = -v_{0y}\\
v_x(\tau)/(-v_y(\tau)) = \cot\beta\\
\frac{v_{0x}}{v_{0y}} + 2\tan\beta = \cot\beta\\
\tan\beta+2\tan\beta = \cot\beta\\
3\tan^2\beta = 1\\
\beta = \arctan(1/\sqrt{3})$

Ну угол при вершине найдем как

$\gamma = \pi-\alpha-\beta = \pi-\arctan(1/\sqrt{2})-\arctan(1/\sqrt{3})$

0,0(0 оценок)

Ответ:

staslukutin

22.03.2023 17:07

Дано:
Q= 10,2*10 в 7 степени Дж
m=? кг
Решение
Количество теплоты, которое выделяется при сгорании древесного угля, определяется по формуле: Q=q*m, где
Q -это количество теплоты, которое по условиям задачи составляет 10,2*10 в 7 степени Дж
q – это удельная теплота сгорания, которая для древесного угла равна 31 МДж/кг=31*10 в 6 степени Дж/кг
m – масса вещества
Q показывает сколько теплоты выделится при сгорании 1кг вещества.
Из этой формулы выразим массу:
m = Q/ q=10,2*10в7степени /31*10в6степени=102*10в6степени/31*10в6степени=3,3 (кг)
ответ: масса сгоревшего древесного угля равна 3,3 кг.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика