Файл: Решение так как удар шаров неупругий, то после удара шары будут двигаться с общей скоростью V.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 2
Основное уравнение вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси:где ε – угловое ускорениеI – момент инерции телаТо есть вращающий момент будет расти со временем по закону:Найдем вращающий момент , действующий на стержень через время T после начала вращения:Ответ:M=0.1152Н*м 2.29. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону массой т = 400 г, чтобы нагреть его на ΔТ = 100 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении.Дано:m(Ar)=400гр=0,4 кг M=0.04 кг/моль.Найти: Qv, QpРешение: Количество теплоты, сообщаемое аргону, определяется по формулам:(1)(2)где сv, ср – удельные теплоёмкости аргона при постоянном объёме и при постоянном давлении, m – его масса, Т – температура, на которую был нагрет аргон.Удельные теплоёмкости сV, ср связаны с молярными теплоёмкостями СV, Ср соотношениями: (3) (4)где М – молярная масса аргона.Молярные теплоёмкости определяются по формулам: (5) (6)где i= 3 – число степеней свободы молекулы аргона, R – газовая постоянная.С учётом (3), (4), (5), (6) соотношения (1) и (2) можно записать в виде
(7) (8)Подставляя в (7) и (8) числовые значения, находимОтвет: Qv= 12,5 кДж,Qp= 20,8 кДж.2.59. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя теплоту Q1 = 500 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура нагревателя T1 = 400 К. Определить температуру Т2 охладителя.Дано:Q1 = 500 ДжА = 100 ДжT1 = 400 К.Найти: Т2Решение: Рассчитаем КПД цикла Карно:Но для цикла Карно так же справедливо отношение:Отсюда для Т2 получим: Ответ: Т2=320 K3.15. Поверхностная плотность заряда σ бесконечно протяженной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 10 гр. Определить заряд Q шарика, если нить образует с плоскостью угол α = 30°.Дано:m = 10гр = 0,01кгσ = 400 мкКл/м2α = 30°.Найти: QР
ешение:На рисунке укажем действующие силы. Поскольку шарик находится вравновесии, то равнодействующая сил равна нулю:
(2)
Спроецируем уравнение (1) на оси координат обозначив угол между плоскостью и нитью через α и учтя выражение (2)
Ось OX:
Ось OY:
Выразим из этих выражений
и
:
Разделим первое на второе:
Из последнего выразим и вычислим Q:
Ответ:
3.56. Внешняя цепь источника тока потребляет мощность Р = 0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника тока ε = 2 В и внутреннее сопротивление r = 1 Ом.
Дано: P = 0.75 Вт
= 2 В
r = 1 Ом.
Найти: I
Решение: напишем закон Ома для полной цепи:
, где
– ЭДС цепи, R- внешнее сопротивление, r – внутреннее сопротивление, I – сила тока.
Так же напишем формулу для мощности:
Воспользуемся этой формулой и выразим R, затем подставим в ранее написанный закон Ома:
;
и преобразовав получим:
, далее помножим на I
чтоб избавиться от знаменателя
, далее перенесем в правую часть
Найдем дискриминант:
Подставим наши значения и получим результат:
Ответ: I1=0.5; I2=1.5