Просьбы о помощи в решении задач - 7

Сообщение №47690 от 24 декабря 2006 г. 19:55
Тема: Просьбы о помощи в решении задач - 7

Просьбы о помощи в решении задач пишите сюда.


Отклики на это сообщение:

№1 сколько спектральных линий может дать атом водорода,находящийся в четвертом возбужденном состоянии?Какова длина волны этих линий?

№2 определить среднюю объемную плотность заряда легких ядер.Воспользоваться при этом таблицей Менделеева.

№3используя соотношения неопределенностей оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода.Характерный размер атома водорода принять исхода из боровской модели.


Лошадь перемещает телегу, прикладывает силу в 500Н под углом 45 градусов к горизонту. Какую мощьность развивает лошадь, если за каждые 2с она проходит 6 метров?


> Лошадь перемещает телегу, прикладывает силу в 500Н под углом 45 градусов к горизонту. Какую мощьность развивает лошадь, если за каждые 2с она проходит 6 метров?

Не так просто расчитывать мощность. В данном случае лошадь перемещается сама и перемещает груз, преодолевая сопротивление. Скорость ее движения 6/2=3м/с, преодолевая силу трения, направленную паралельно траектории движения. Если дорога горизонтальна, то для совершения работы используется горизонтальная составляющая силы, то есть 500/1,41=354Н. Мощность P=F*V=1кВт.


> №1 сколько спектральных линий может дать атом водорода,находящийся в четвертом возбужденном состоянии?Какова длина волны этих линий?

1/lambda=1.097*10^7(1/n^2-1/4^2), n=1,2,3.

> №2 определить среднюю объемную плотность заряда легких ядер.Воспользоваться при этом таблицей Менделеева.

ro=q/V.
q=e*Z.
V приблизительно A*4/3pi*r^3, r - радиус нуклона. Порядка 10^(-15) м.

> №3используя соотношения неопределенностей оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода.Характерный размер атома водорода принять исхода из боровской модели.

/\r/\p=h/2pi.
/\p=p
T=p^2/2m
E=T+U=-T.
Первые 2 равенства приближенные.
/\r=r_бор=0.53*10^(-10) м.
До встречи, AID.


Помогите, пожалуйста! Автомобиль массой 2 т трогается с места и движется в гору, угол наклона которой 65 градусов.На расстоянии 100 м автомобиль, двигаясь равноускоренно, развил скорость 36 км/час. Коэффициент трения 0,05.
Определить среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля.


Какова объемная плотность кинетической энергии теплового движения молекул газа, плотность которого при температуре Т и давлении р равна Р? Молекулярный вес М


Такой вопрос.
Может ли парусная лодка приводиться в движение с помощью компрессора, установленного на ней, если струя воздуха направлена на паруса? Что произойдет, если поток воздуха будет направлен мимо парусов?
Сегодня поспорил с преподом по физике на эту тему. Хотелось бы услышать объективное мнение, особенно, насчет второго случая.


> Какова объемная плотность кинетической энергии теплового движения молекул газа, плотность которого при температуре Т и давлении р равна Р? Молекулярный вес М

что такое лотность кинетической энергии ?
Если это dE/dV то:

pV = (m/M)*RT где M - МОЛЯРНЫЙ ВЕС (а не молекулярный).
Используя определение плотности получим из этой формулы:

р =(P/M)*RT (P - плотность).
Давление, если мне не изменяет память, равно nkT, где n - концентрация.
Получим n = (P/M)*R/k (R/k = N_a - числу Авогадро)

Кинетическая энергия одной молекулы равна (3/2)*kT. Тогда
dE/dV = n*E = (P/M)*R*(3/2)*T

Похоже на правду ?



Спасибо большое за предыдущие задачи! Помогите ответить на последние 3 вопроса.

1)Камень брошен вертикально вверх. На пути 1 метр его кинетическая энергия увеличилась на 10Дж. Какую работу совершила сила тяжести на этом пути7
А. -16 Дж Б. -4 Дж В. 16 Дж Г. 4 Дж Д. 0 Дж.

2)Какова кинетическая энергия ракеты массой 100 кг, движущейся со скоростью 60 км/мин?
А.10 в восьмой степени Дж. Б. 5*10 в восьмой Дж. В.1,8*10 в седьмой Г. 6*10 в третьей Дж. Д. 50 Дж.

3)Автомобиль движется со скоросью 10 м\сек. С какой скоростью он должен двигаться для того, чтоюы его кинетическая энергия уменьшилась вдвое?
А.40 М/С Б.20 М/С В.5 М/С Д.10 М\С Е. м/с

Зарание СПАСИБО!!!


На правду то может и похоже, но в задаче стоит именно молекулярный вес газа
P.S СПАСИБО


есть такая задача. Бесконечный проводник с током I и конечным радуисом R (проводник - трубка, но не полая). Нужно найти магнитную индукцию (B) на расстоянии X от центра проводника (то есть если взять перпендикулярный разрез проводника - круг - то расстояние от его центра до некоторой точки). Причём рассмотреть нужно и случай, когда X>R, и когда XВ ответ преподу я сразу выдала закон Био-Савара-Лапласа на случай бесконечного бесконечно тонкого проводника - думала, что в случае X>R формулы будут совпадать в этих задачах. То есть сказала, что B = M * M0 * I / (2 * pi * X) (М - мю - магнитная проницаемость, М0 - мю нулевое, которое просто коэффициент пропорциональности). Препод объявил, что "ничего подобного!" Я в ступоре. Завтра зачёт по электродинамике. Не отвечу ему на этот вопрос - зачёт не получу...
Помогите, пожалуйста! Причём до утра 26-го числа...


Сообщение №47735 от studentka 25 декабря 2006 г. 22:07
Тема: Помогите, нужно срочно решить задачу

От поезда, идущего по горизонтальному участку пути с постоянной скоростью отцепляется одна треть состава. Через некоторое время скорость отцепившихся вагонов уменьшилась в два раза. Считая, что сила тяги при разделе состава не изменилась, определить скорость головной части поезда в этот момент. Сила трения пропорциональна весу и не зависит от скорости.

Отклики на это сообщение:

Re: Помогите, нужно срочно решить задачу AID 25 декабря 22:25
В ответ на: Помогите, нужно срочно решить задачу от studentka , 25 декабря 2006 г.:

> От поезда, идущего по горизонтальному участку пути с постоянной скоростью отцепляется одна треть состава. Через некоторое время скорость отцепившихся вагонов уменьшилась в два раза. Считая, что сила тяги при разделе состава не изменилась, определить скорость головной части поезда в этот момент. Сила трения пропорциональна весу и не зависит от скорости.
Когда поезд шел равномерно Ft=Ftr=k*mg. (1)
После отцепления задней части, она движется под действием трения 1/3ma1=k*1/3mg
a1=kg.
v0/2=v0-a1*t->t=v0/(2kg) (2)
Для передней части поезда 2/3ma2=Ft-2/3kmg=k*mg-2/3kmg=1/3kmg.
a2=kg/2.
v2=v0+a2t=v0+kg/2*v0/(2kg)=5v0/4

Вроде так.
До встречи, AID.


Имеем конденсатор ёмкостью C, заряженный до напряжения U. Соответственно, заряд в этом конденсаторе равен Q=CU, запасённая энергия - CU^2/2. Теперь подключаем параллельно этому конденсатору ещё один, полностью разряженный, с точно такой же ёмкостью. Потерями в проводниках пренебрегаем. По закону сохранения заряда в каждом из конденсаторов окажется по половине исходного заряда, следовательно напряжение после подключения второго конденсатора станет равным половине исходного: U=Q/2C (ёмкость удвоилась). Теперь считаем энергию в получившейся системе: 2*C*(U/2)^2/2=CU^2/4.

Вопрос: Куда делась ровно половина исходно запасённой в одном конденсаторе энергии?
---
Получается, что при присоединении лишних конденсаторов увеличивается емкость и исчезает энергия?


> Спасибо большое за предыдущие задачи! Помогите ответить на последние 3 вопроса.

> 1)Камень брошен вертикально вверх. На пути 1 метр его кинетическая энергия увеличилась на 10Дж. Какую работу совершила сила тяжести на этом пути7
> А. -16 Дж Б. -4 Дж В. 16 Дж Г. 4 Дж Д. 0 Дж.
0 Дж
> 2)Какова кинетическая энергия ракеты массой 100 кг, движущейся со скоростью 60 км/мин?
> А.10 в восьмой степени Дж. Б. 5*10 в восьмой Дж. В.1,8*10 в седьмой Г. 6*10 в третьей Дж. Д. 50 Дж.
10 в восьмой степени Дж
> 3)Автомобиль движется со скоросью 10 м\сек. С какой скоростью он должен двигаться для того, чтоюы его кинетическая энергия уменьшилась вдвое?
> А.40 М/С Б.20 М/С В.5 М/С Д.10 М\С Е. м/с
Е.7 м/с

> Зарание СПАСИБО!!!


> Имеем конденсатор ёмкостью C, заряженный до напряжения U. Соответственно, заряд в этом конденсаторе равен Q=CU, запасённая энергия - CU^2/2. Теперь подключаем параллельно этому конденсатору ещё один, полностью разряженный, с точно такой же ёмкостью. Потерями в проводниках пренебрегаем. По закону сохранения заряда в каждом из конденсаторов окажется по половине исходного заряда, следовательно напряжение после подключения второго конденсатора станет равным половине исходного: U=Q/2C (ёмкость удвоилась). Теперь считаем энергию в получившейся системе: 2*C*(U/2)^2/2=CU^2/4.

> Вопрос: Куда делась ровно половина исходно запасённой в одном конденсаторе энергии?
> ---
> Получается, что при присоединении лишних конденсаторов увеличивается емкость и исчезает энергия?
Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
2.нагрев конденсаторов
3.создание звуковой волны-слышен треск
4.свет-видны искры
5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
и пр. и пр.
То же происходит с механической энергией воды, налитой в мензурку и соединённой с такой же пустой. При открытии крана между ними энергия воды уменьшается вдвое (посчитайте).
Это всё.


> Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
> 1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
> 2.нагрев конденсаторов
> 3.создание звуковой волны-слышен треск
> 4.свет-видны искры
> 5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
> и пр. и пр.
> То же происходит с механической энергией воды, налитой в мензурку и соединённой с такой же пустой. При открытии крана между ними энергия воды уменьшается вдвое (посчитайте).
> Это всё.

Не , не подходит. По условию задачи сказано что потерями пренебречь, то есть на нагрев проводов ничего не идет.Здесь из уравнений видно что пропадает половина энергии, математически, так куда ж по закону сохранения девается еще половина?
Аналогия с мензуркой здесь не годится, ведь у них общее только слово емкость
Поставьте вторую мензурку выше, и вода в нее вообще не потечет


> На правду то может и похоже, но в задаче стоит именно молекулярный вес газа
> P.S СПАСИБО

Вы бы сказали как определяется объемная плотность, было бы попроще.
Единственная формула которую я помню с участием молекулярной массы - это формула для скорости молекулы: v = sqrt(3kT/M)

Решение:
Зная концнтрацию (P=nkT) и кинетическую энергию одной молекулы получим
объямная плотность энергии = N*E_кин/V = n*E_кин = n*mv^2/2

Я сначала так и решил, но тут не используется половина данных из задачи (плотность например).


Пожалйства помогите решить задачу:
Одноатомный газ при н.у. занимает объем 5 л. Вычислить его теплоемкость при постоянном объеме.


> > Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
> > 1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
> > 2.нагрев конденсаторов
> > 3.создание звуковой волны-слышен треск
> > 4.свет-видны искры
> > 5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
> > и пр. и пр.
> > То же происходит с механической энергией воды, налитой в мензурку и соединённой с такой же пустой. При открытии крана между ними энергия воды уменьшается вдвое (посчитайте).
> > Это всё.

> Не , не подходит. По условию задачи сказано что потерями пренебречь, то есть на нагрев проводов ничего не идет.Здесь из уравнений видно что пропадает половина энергии, математически, так куда ж по закону сохранения девается еще половина?

Бывает, что принципиально нельзя пренебречь потерями. К примеру, если взять заряженный конденсатор, и кратковременно закоротить его концы так, чтобы через шунт перетекла ровно половина заряда, то при этом напряжение уменьшится вдвое, а, значит, энергия вчетверо. Куда "девалась" энергия?


> > На правду то может и похоже, но в задаче стоит именно молекулярный вес газа
> > P.S СПАСИБО

> Вы бы сказали как определяется объемная плотность, было бы попроще.
> Единственная формула которую я помню с участием молекулярной массы - это формула для скорости молекулы: v = sqrt(3kT/M)

> Решение:
> Зная концнтрацию (P=nkT) и кинетическую энергию одной молекулы получим
> объямная плотность энергии = N*E_кин/V = n*E_кин = n*mv^2/2

> Я сначала так и решил, но тут не используется половина данных из задачи (плотность например).
Предложенное вами решение оказалось правильным, так что огромное спасибо за то что решили эту задачу


> > > Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
> > > 1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
Хороший кандидат, который может(быть может должен) забрать львинную долю энергии конденсатора который при разрядке на такой же конденсатор в силу различных требований(Q= C*U, Q = const)обязан "заполовинить" своё напряжение.
А если подсоединять один конденсатор к другому через высокоомное сопротивление, чтобы избежать искру, а следовательно ЭМ излучение?
> > > 2.нагрев конденсаторов
он незначителен.
> > > 3.создание звуковой волны-слышен треск
останемся при подсоединении конденсатора через высокоомный резистор.
> > > 4.свет-видны искры
Относится к ЭМ излучению
> > > 5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
можно пренебречь.
> > > и пр. и пр.
можно пренебречь если ставить вопрос несколько иначе. Куда уходит львиная доля первоначальной энергии конденсатора в случае разрядки его на такой же конденсатор?

> Бывает, что принципиально нельзя пренебречь потерями. К примеру, если взять заряженный конденсатор, и кратковременно закоротить его концы так, чтобы через шунт перетекла ровно половина заряда, то при этом напряжение уменьшится вдвое, а, значит, энергия вчетверо. Куда "девалась" энергия?
Я сделал расчёт разряда заряженного конденсатора на конденсатор такой же величины но переменной ёмкости. Как не крути, но увеличивая ёмкость конденсатора с нуля до максимума, напряжение падает с первоначального до 1/2.
(Если общая емкость равна 1,5 первоначальной, то напряжение падает до 2/3 и потери энергии составляют 1/3 )
Второй конденсатор в состоянии взять максимально лишь 1/4 первоначальной энергии первого(Q = const,Q= C*U).
Появляется вопрос, а можно ли вообще терять меньше 1/2 первоначальной энергии? Например разряд конденсатора на катушку индуктивности в идеальном случае происходит без потерь, т.к энергия запасённая в эл. поле полностью переходит в энергию М-поля и наоборот.
Соединим заряженный конденсатор с незаряженным той же ёмкости через индуктивность. Каждый конденсатор имеет 1/4 первоначальной энергии лишь тогда, когда колебательные процессы прекратились и на обкладках обоих конденсаторах
имеем половину первоначального напряжения. Но наличие индуктивности поддерживает этот колебательный процесс. Я предполагаю что первый конденсатор будет "полностью" разряжаться на второй, второй "полностью" на первый итд. Потери на тепло(активное сопротивление индуктивности) делают этот процес конечным.
До тех пор пока напряжение на обоих конденсаторах не выравнялось энергия потерь остаётся меньше 1/2 первоначальной.
Чем выше индуктивность тем дольше длится этот колебательный процесс.



> > Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
> > 1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
> > 2.нагрев конденсаторов
> > 3.создание звуковой волны-слышен треск
> > 4.свет-видны искры
> > 5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
> > и пр. и пр.
> > То же происходит с механической энергией воды, налитой в мензурку и соединённой с такой же пустой. При открытии крана между ними энергия воды уменьшается вдвое (посчитайте).
> > Это всё.

> Не , не подходит. По условию задачи сказано что потерями пренебречь, то есть на нагрев проводов ничего не идет.Здесь из уравнений видно что пропадает половина энергии, математически, так куда ж по закону сохранения девается еще половина?
> Аналогия с мензуркой здесь не годится, ведь у них общее только слово емкость
> Поставьте вторую мензурку выше, и вода в нее вообще не потечет

Мензурка выше=потенциал выше.Ну,бог с ней, с мензуркой, а как быть с кирпичём
30х15х7.5, стоящим на попа и упавшим под действиим ветра плашмя, энергия при
этом уменьшилась в 4 раза?
Теперь о конденсаторах. Математический аппарат физики должен помочь понять
явления, а Вам он мешает.Вы рассматриваете только начало и конец процесса
разряда конденсатора на другой конденсатор,а этот процесс сопровождается большим числом явлений,требующих затрат энергии.Знание физики- это умение
найти их,объяснить и,если надо,что-то выразить и/или вычислить.Небольшую
часть сопутствующих явлений я перечислил, но Вы,не опровергнув ни одного,
обошли их молчанием-это Ваше дело, но здесь читают и другие.
Пока это всё.



> Мензурка выше=потенциал выше.Ну,бог с ней, с мензуркой, а как быть с кирпичём
> 30х15х7.5, стоящим на попа и упавшим под действиим ветра плашмя, энергия при
> этом уменьшилась в 4 раза?
> Теперь о конденсаторах. Математический аппарат физики должен помочь понять
> явления, а Вам он мешает.Вы рассматриваете только начало и конец процесса
> разряда конденсатора на другой конденсатор,а этот процесс сопровождается большим числом явлений,требующих затрат энергии.Знание физики- это умение
> найти их,объяснить и,если надо,что-то выразить и/или вычислить.Небольшую
> часть сопутствующих явлений я перечислил, но Вы,не опровергнув ни одного,
> обошли их молчанием-это Ваше дело, но здесь читают и другие.
> Пока это всё.
Мне аппарат не мешает. Нет таких законов в физике, которые не соответствуют математике. Ваши доводы мне нет смысла рассматривать - во первых потому что в большинстве случаев работы с конденсаторами ничего подобного нет - я каждый день включаю магнитофон, где сотни конденсаторов, и никакого треска, искр, нагревания не вижу. Куда уходит энергия? Не надо ссылаться на то что может быть, а может и не быть. В задаче сказано - пренебречь. Это значит что если у вас даже сверхпроводник, то все равно энергия пропадает по этим формулам. Вопрос, где? Почему из математических формул видно что она стала в два раза меньше? Ответ тоже должен быть пояснен математически

Кирпич и все остальное - аналогия в корне неверная. Здесь конденсатор теряет три четверти энергии, а совершает работу равную половине энергии. В случае же с кирпичем он совершит ровно столько работы, сколько потенциальной энергии убудет


> > > > Энергия,конечо,не исчезает! Она идет на выполнение разных работ:
> > > > 1.создание эл-м поля-включите радио и услышите
> Хороший кандидат, который может(быть может должен) забрать львинную долю энергии конденсатора который при разрядке на такой же конденсатор в силу различных требований(Q= C*U, Q = const)обязан "заполовинить" своё напряжение.
> А если подсоединять один конденсатор к другому через высокоомное сопротивление, чтобы избежать искру, а следовательно ЭМ излучение?
> > > > 2.нагрев конденсаторов
> он незначителен.
> > > > 3.создание звуковой волны-слышен треск
> останемся при подсоединении конденсатора через высокоомный резистор.
> > > > 4.свет-видны искры
> Относится к ЭМ излучению
> > > > 5.химические превращения-окисляются контакты,запах озона
> можно пренебречь.
> > > > и пр. и пр.
> можно пренебречь если ставить вопрос несколько иначе. Куда уходит львиная доля первоначальной энергии конденсатора в случае разрядки его на такой же конденсатор?

> > Бывает, что принципиально нельзя пренебречь потерями. К примеру, если взять заряженный конденсатор, и кратковременно закоротить его концы так, чтобы через шунт перетекла ровно половина заряда, то при этом напряжение уменьшится вдвое, а, значит, энергия вчетверо. Куда "девалась" энергия?
> Я сделал расчёт разряда заряженного конденсатора на конденсатор такой же величины но переменной ёмкости. Как не крути, но увеличивая ёмкость конденсатора с нуля до максимума, напряжение падает с первоначального до 1/2.
> (Если общая емкость равна 1,5 первоначальной, то напряжение падает до 2/3 и потери энергии составляют 1/3 )
> Второй конденсатор в состоянии взять максимально лишь 1/4 первоначальной энергии первого(Q = const,Q= C*U).
> Появляется вопрос, а можно ли вообще терять меньше 1/2 первоначальной энергии? Например разряд конденсатора на катушку индуктивности в идеальном случае происходит без потерь, т.к энергия запасённая в эл. поле полностью переходит в энергию М-поля и наоборот.
> Соединим заряженный конденсатор с незаряженным той же ёмкости через индуктивность. Каждый конденсатор имеет 1/4 первоначальной энергии лишь тогда, когда колебательные процессы прекратились и на обкладках обоих конденсаторах
> имеем половину первоначального напряжения. Но наличие индуктивности поддерживает этот колебательный процесс. Я предполагаю что первый конденсатор будет "полностью" разряжаться на второй, второй "полностью" на первый итд. Потери на тепло(активное сопротивление индуктивности) делают этот процес конечным.
> До тех пор пока напряжение на обоих конденсаторах не выравнялось энергия потерь остаётся меньше 1/2 первоначальной.
> Чем выше индуктивность тем дольше длится этот колебательный процесс.

Уважаемый До!Полностью согласен с Вашими последними выводами, действительно
процесс будет колебательным,ток-переменным с логарифмически убывающей амплитудой и периодом,зависящим от L,C и R(вспомним T=R*C*ln{(U-u)/U}-время
разрядки конденсатора от напряжения U до напряжения u).
Что касается примеров сопутствующих явлений, то я собирался оценивать долю
каждого в потере энергии (да и,при отсутствии дополнительных данных,думаю, что это невозможно),а только факт наличия этого явления, чего и Вы не отрицаете.
Хотя в аналогии с кирпичём sleo пишет, что ему понятно,куда уходит 3/4 энергии,
а мне нет.То ли кирпич упал на стальную плиту, и слышен громкий стук,а вмятины
нет,то ли на песок-почти не слышно,зато вмятина-ого!
Спасибо за тщательный разбор. Это всё (печатаю медленно).


> Куда уходит львиная доля первоначальной энергии конденсатора в случае разрядки его на такой же конденсатор?

Стоки энергии могут быть разными; их вклад определяется конкретной конструкцией системы конденсаторов. Однако главное - обязательность потерь энергии при данном переходе между двумя стационарными состояниями. Переход - динамический процесс, и он сопровождается "уходом" энергии из системы. Никого не удивляет "уход" энергии при закорачивании заряженного конденсатора, так почему же должен удивлять "уход" энергии при "закорачивании" заряженного конденсатора другим таким же конденсатором?


> Пожалйства помогите решить задачу:
> Одноатомный газ при н.у. занимает объем 5 л. Вычислить его теплоемкость при постоянном объеме.

Удельная типлаёмкасть аднаатомнава газа cv - эта типа типлаёмкасть идиальнава. Адна моль идиальнава газа занимаит 22.4 литры. Как ришыть задачу в адну арихметичискаю апирацию Сv=cv*n - нам ни ведама. Унивирситетав ни канчали, арихметики ни учили.


> Просьбы о помощи в решении задач пишите сюда.

задача 1
луч света переходит из воды в стекло с показателем преломления 1.7. определите угол палкния луча, если угол переломления равен 28 граусов

задача 2
предмет находится на растояние 60 см от собирающей линзыс фокусным расстояннием 10 см. на каком расстояние от линзы получено изображение? найдите увеличение.....


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100