Физика: Лабораторна робота 12 Фізика Горбик Л.О.

Лабораторна робота 12 Фізика
Горбик Л.О.

Лабораторна робота 12 ФізикаГорбик Л.О.

👇

Увидеть ответ

Ответ:

minskayai

04.10.2021

см рисунок

Объяснение:

4,7(94 оценок)

Открыть все ответы

Ответ:

marinaovechkina

04.10.2021

1. Дано:

$m_{1} = 100$ кг

$m_{2} =20$ г = 0,02 кг

$v_{2} = 500$ м/с

Найти: $v_{1}-?$

Решение. Имеем замкнутую систему тел, то есть такую систему тел, на которую не действуют внешние силы, а любые изменения состояния этой системы являются результатом действия внутренних сил системы. Значит, можем применить закон сохранения импульса. Поскольку лодка остановится только после трех ударов, то:

$p_{1} = 3p_{2},$

где $p_{1}=m_{1}v_{1}$ — импульс лодки с охотником, $p_{2} = m_{2}v_{2}$ — импульс заряда оружия.

Имеем: $m_{1}v_{1} = 3m_{2}v_{2} \Rightarrow \boxed{v_{1} = \frac{3m_{2}v_{2}}{m_{1}} }$

Определим значение искомой величины:

$v_{1} = \dfrac{3 \cdot 0,02\cdot 500}{100} = 0,3$ м/с

ответ: 0,3 м/с.

2. Дано:

$v_{0} = 0$

m = 2 кг

h = 10 м

A = 240 Дж

g = 9,8 м/с²

Найти: a - ?

Решение. Совершенная работа состоит из потенциальной и кинетической энергий:

$A = E_{p} + E_{k}$

Потенциальная энергия $E_{p}$ — энергия, которой обладает тело вследствие взаимодействия с другими телами или вследствие взаимодействия частей тела. Потенциальную энергию тела, поднятого над Землей можно найти по формуле:

$E_{p} = mgh$

Кинетическая энергия $E_{k}$ — физическая величина, которая характеризует механическое состояние движущегося тела и равна половине произведения массы тела на квадрат скорости его движения:

$E_{k} = \dfrac{mv^{2}}{2}$

Имеем: $A = mgh + \dfrac{mv^{2}}{2}$

Выразим величину $v \colon$

$A -mgh = \dfrac{mv^{2}}{2}; ~~~ 2(A-mgh)=mv^{2}; ~~~ \dfrac{2(A-mgh)}{m}=v^{2};$

$v = \sqrt{\dfrac{2(A-mgh)}{m} }.$

Поскольку тело движется равноускоренно, то имеют место следующие формулы перемещения:

$1) ~ s = \dfrac{v+v_{0}}{2}t; ~~~ 2)~ s = \dfrac{v^{2}-v_{0}^{2}}{2a}; ~~~ 3) ~ s = v_{0}t + \dfrac{at^{2}}{2}$

Для данной задачи подойдет формула (2). Здесь s = h и $v_{0}=0$

Имеем: $h = \dfrac{v^{2}}{2a} \Rightarrow a = \dfrac{v^{2}}{2h} = \dfrac{\left(\sqrt{\dfrac{2(A-mgh)}{m} } \right)^{2}}{2h} = \dfrac{A-mgh}{mh} = \dfrac{A}{mh} - g$

Таким образом, $\boxed{a = \frac{A}{mh} - g }$

Определим значение искомой величины:

$a = \dfrac{240}{2 \cdot 10} - 9,8 = 2,2$ м/с²

ответ: 2,2 м/с².

3. Дано:

$v_{0} = 0$

v = 540 км/ч = 150 м/с.

m = 5 т = 5000 кг

s = 600 м

g = 9,8 м/с²

$\mu = 0,2$

Найти: N-?

Решение. На самолет действуют четыре силы: сила тяжести $m\vec{g}$ , сила $\vec{N}$ нормальной реакции опоры, сила тяги $\vec{F}_{_{\text{T}}}$ и сила трения $\vec{F}_{_{\text{TP}}}$

Самолет увеличивает скорость своего движения, значит, ускорение и движение самолета имеют одинаковое направление.

Запишем второй закон Ньютона в общем виде:

$\vec{N} +m\vec{g}+\vec{F}_{_{\text{T}}} +\vec{F}_{_{\text{TP}}} = \vec{F}$

Здесь $\vec{F}$ — равнодействующая всех сил.

Спроектируем уравнение на оси координат:

$\left\{\begin{array}{ccc}Ox\colon ~ F_{_{\text{T}}} - F_{_{\text{TP}}} = F,\\Oy \colon ~ N - mg = 0.~~\end{array}\right$

Решим полученную систему, зная что $F_{_{\text{T}}} = ma$ и $F_{_{\text{TP}}} = \mu N\colon$

$F = ma - \mu mg$

Поскольку самолет движется равноускоренно, то $a = \dfrac{v^{2}}{2s},$ поэтому:

$F = \dfrac{mv^{2}}{2s} - \mu mg$

Мощность — физическая величина, характеризующая скорость выполнения работы и равная отношению работы A=Fs к интервалу времени , за который эта работа выполнена:

$N = \dfrac{A}{t}= \dfrac{Fs}{t} = \dfrac{Fvt}{t} = Fv$

Таким образом, $\boxed{N = \left(\frac{mv^{2}}{2s} - \mu mg \right)v}$

Определим значение искомой величины:

$N = \left(\dfrac{5000 \cdot 150^{2}}{2\cdot 600} - 0,2 \cdot 5000 \cdot 9,8 \right)\cdot 150 = 13~915~500$ Вт

ответ: 13,92 МВт.

4,6(36 оценок)

Ответ:

bcbdbfhddhdhd

04.10.2021

осмотрим, как влияет э.д.с. самоиндукции на процесс установления тока в цепи, содержащей индуктивность.

в цепи, представленной на схеме 10.10, течёт ток. отключим источник e, разомкнув в момент времени t = 0 ключ к. ток в катушке начинает убывать, но при этом возникает э.д.с. самоиндукции, поддерживающая убывающий ток.

рис. 10.10.

запишем для новой схемы 10.10.b уравнение правила напряжений кирхгофа:

разделяем переменные и интегрируем:

пропотенцировав последнее уравнение, получим:

постоянную интегрирования найдём, воспользовавшись начальным условием: в момент отключения источника t = 0, ток в катушке i(0) = i0.

отсюда следует, что c = i0 и поэтому закон изменения тока в цепи приобретает вид:

. (10.7)

график этой зависимости на рис. 10.11. оказывается, ток в цепи, после выключения источника, будет убывать по экспоненциальному закону и станет равным нулю только спустя t = ¥.

рис. 10.11.

вы и сами теперь легко покажете, что при включении источника (после замыкания ключа к) ток будет нарастать тоже по экспоненциальному закону, асимптотически приближаясь к значению i0 (см. рис. 10.

. (10.8)

но вернёмся к первоначальной размыкания цепи.

мы отключили в цепи источник питания (разомкнули ключ к), но ток — теперь в цепи 10.8.b — продолжает течь. где черпается энергия, обеспечивающая бесконечное течение этого убывающего тока?

ток поддерживается электродвижущей силой самоиндукции e = . за время dt убывающий ток совершит работу:

da = eси×i×dt = –lidi.

ток будет убывать от начального значения i0 до нуля. проинтегрировав последнее выражение в этих пределах, получим полную работу убывающего тока:

. (10.9)

совершение этой работы сопровождается двумя процессами: исчезновением тока в цепи и исчезновением магнитного поля катушки индуктивности.

с чем же связана была выделившаяся энергия? где она была локализована? располагалась ли она в проводниках и связана ли она с направленным движением носителей заряда? или она локализована в объёме соленоида, в его магнитном поле?

опыт даёт ответ на эти вопросы: энергия электрического тока связана с его магнитным полем и распределена в пространстве, занятом этим полем.

несколько изменим выражение (10.9), учтя, что для длинного соленоида справедливы следующие утверждения:

l = m0n2sl (10.5) — индуктивность;

b0 = m0ni0 (9.17) — поле соленоида.

эти выражения используем в (10.9) и получим новое уравнение для полной работы экстратока размыкания, или — начального запаса энергии магнитного поля:

. (10.10)

здесь v = s×l — объём соленоида (магнитного

энергия катушки с током пропорциональна квадрату вектора магнитной индукции.

разделив эту энергию на объём магнитного поля, получим среднюю плотность энергии:

[]. (10.11)

это выражение похоже на выражение плотности энергии электростатического поля:

обратите внимание: в сходных уравнениях, если e0 — в числителе, m0 — непременно в знаменателе.