Два робітники переносять рейку вагою 40 кг довжиною 4 м, причому один з робітників тримає ї біля кінця, а другий - на відстані 1 м від іншого кінця. визначити сили, що діють на робітників.
Установка опыта Джоуля состояла из медного сосуда (калориметра), закрывающегося медной герметично привинчивающейся к сосуду крышкой. В крышке имелись две трубки: в первую трубку вставляли термометр, во вторую трубку помещали деревянный стержень, на который были насажены лопатки. Движущиеся лопатки перемежались с неподвижными для увеличения силы трения. Сосуд заполняли водой, а лопатки приводили во вращение. Из-за трения вода и лопатки нагревались. Во вращение лопатки приводились с двух массивных грузов, подвешенных через блоки на тонком шпагате. Опускаясь, грузы раскручивали центральный вал, который вращал стержень с лопатками. Теплоизоляция была минимальной – сосуд устанавливался на деревянную подставку, в которой имелись щели. Опыт проводился в просторном подвале, в котором отсутствовали колебания температуры. В начале эксперимента центральный вал был прикреплен к стержню, грузы удерживали в подвешенном состоянии с рамы, определяли их положение над поверхностью Земли и измеряли начальную температуру воды. Затем вал освобождали, он начинал раскручиваться и вращался до тех пор, пока грузы не достигали пола лаборатории. Они перемещались на расстояние примерно 63 дюйма. Лопатки при этом вращались, и вода в сосуде нагревалась. Ее температуру измеряли. После этого вал опять устанавливали на подставку, грузы поднимали, а затем отпускали. Опыт повторяли 20 раз, измеряя температуру в начале, в середине и в конце каждого эксперимента. За час работы температура повышалась примерно на 0,5 °С. Джоуль вычислял работу, которая была совершена при перемещении гирь и количество теплоты, полученной сосудом, водой в сосуде, лопатками и др. Затем он сравнил это количество теплоты и работу, совершенную при падении гирь. Отношение совершенной работы (A) к количеству теплоты (Q), т. е. механический эквивалент теплоты (A / Q) получился равным 4,5 Дж/кал. Впоследствии значение этой величины определялось другими методами, например, при измерении количества теплоты, выделявшегося при продавливании воды сквозь узкие трубы, и уточнялось. Сейчас его принимают равным 4,18 Дж/кал. Таким образом, Джоуль показал, если нагревать тело, совершая над ним механическую работу, количество теплоты, полученной телом, пропорционально количеству затраченной работы и не зависит от которым эта работа произведена.
Попов демонстрировал работу когерера. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, из-за плохого контакта металлических опилок друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает . Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Опыт проводился 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге. Теперь эта дата отмечается как день радио.
Відповідь:
F1 = 133 Н
F2 = 267 Н
Розв'язання:
g = 10
Розглянемо моменти відносно першого робітника.(рис2)
На рейку діють сили F1, Fтяжза, Fтяжпроти
Мза = Мпроти
Оскільки довжина правої частини = 3м, і рейка однорідна, то сила тяжіння діє в центр трьох метр. Отже відстань плеча = 1.5 м
Мза = Fтяжза * 1.5м
Для лівої частини відстань до Fтяжпроти - 0.5 м, відстань до F1 = 3 м
Мпроти = Fтяжпроти * 0.5 м + F1 * 3м
Отже,
Відносно другого робітника (рис 3)
На рейку діють сили F2, Fтяж
Мза = 3м*F2
Мпроти = 2м * Fтяж * g = 2м * 40 кг * 10
= 800 Н*м
F2 = 800/3 Н = 267 Н
Дійсно F1 + F2 = 40 кг * 10
400 Н = 400 кг *