Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину динамометра от середины шкалы до последнего деления

  • ID: 29856 
  • 8 страниц
x

Часть текста скрыта! После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину динамометра о…

ЗАДАЧА 1

Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину динамометра от середины шкалы до последнего деления, если динамометр рассчитан на максимальную деформирующую силу 40Н, а жесткость пружины равна 500 Н/м.

РЕШЕНИЕ:

Потенциальная энергия упруго деформированного тела

Пусть... - максимальное растяжение пружины, тогда потенциальная энергия наполовину и полностью вытянутой пружины

Работа, которую необходимо совершить пойдет на изменения потенциальной энергии пружины

Сила упругости связана с растяжением

Подставив в выражение для работы

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 2

Два заряда находятся на расстоянии 1 см друг от друга и отталкиваются с силой 1Н. Суммарный заряд системы 0,4 мкКл. Найти величины зарядов, определить энергию системы зарядов.

РЕШЕНИЕ:

Так как заряды отталкиваются, они оба имеют положительный заряд:

Сила электростатического отталкивания двух точечных зарядов

Где... - константа. Подставив..., получим

Решив полученное квадратное уравнение, найдем

В силу симметричности задачи относительно выбора зарядов, второй ответ является вторым зарядом.

ОТВЕТ:......

ЗАДАЧА 3

Параллельно большой плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда 4 мкКл/м2, расположена длинная нить, заряженная с линейной плотностью 4 нКл/м. Определить силу, действующую со стороны плоскости на отрезок нити длиной 1м.

РЕШЕНИЕ:

Бесконечная плоскость создает надо собой электрическое поле, напряженностью

Где... - электрическая постоянная. Разобьем нить над плоскостью над элементарные составляющие длиной..., на каждый из них будет действовать сила как на точечный заряд

Полная сила на нить

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 4

По медному проводу длиной 2м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 идет ток. Мощность, выделяющаяся в проводнике, равна 0,35 Вт. Определите число электронов, проходящих за 1с через поперечное сечение проводника, и напряженность электрического поля внутри проводника. Удельное сопротивление меди...Ом*м.

РЕШЕНИЕ:

Сопротивление проводника

А мощность, выделяющаяся в нем

Откуда

Ток по определению - это количество заряда, проходящего через сечение проводника за единицу времени

Здесь во втором равенстве учтено, что ток постоянный, а носителями заряда являются электроны, с зарядом....

С другой стороны, выделяемая мощность равна

Где U - падение напряжение на проводнике длинной L. Напряженность поля в проводнике тогда

ОТВЕТ:......

ЗАДАЧА 5

По прямому горизонтально расположенному проводнику течет ток силой 1А. Под этим проводником находится второй параллельный ему алюминиевый провод по которому течет ток силой 2А. Расстояние между проводниками 1см. Определить площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он находился в состоянии равновесия незакрепленным (плотность алюминия...кг/м3.

РЕШЕНИЕ:

Сила взаимодействия двух бесконечных параллельных проводников с током

Где... - отрезок проводника... - магнитная постоянная. Эта сила по условия должна уравновесить силу тяготения:

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 6

Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 400В и, влетев в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), стала двигаться по окружности радиусом 1см. Определить отношение заряда частицы к её массе (удельный заряд частицы).

РЕШЕНИЕ:

По закону сохранения энергии, скорость, приобретенная частицей после прохождения ускоряющего потенциала

В магнитном поле на частицу действует сила Лоренца.

Так как частица движется по окружности, а не по винтовой линии.... Сила Лоренца в таком случае является центростремительной силой

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 7

Груз, подвешенный к пружине колеблется с амплитудой 2см. Жесткость пружины 10 кН/м. Чему равна максимальная кинетическая энергия груза.

РЕШЕНИЕ:

В момент максимального отклонения кинетическая энергия равна нулю, вся энергия сосредоточена в потенциальной энергии пружины. При прохождении грузом точки с нулевым отклонением потенциальная энергия системы равна нулю, а вся энергия сосредоточена в кинетической. Следовательно, максимальная кинетическая энергия груза равна максимальной потенциальной энергии пружины

ОТВЕТ:...