. Тело, подвешенное на пружине, совершает гармонические колебания по закону x(t)=0,07 sin(1,57t), где все величины выражены в СИ. Определите период колебаний тела.
Добрый день! Рад помочь вам с решением задачи. Для начала давайте разберемся с первыми двумя вопросами.
1. Для составления схемы цепи мы будем использовать таблицу 13. Она содержит информацию о всех устройствах и элементах, которые присутствуют в нашей цепи. Изобразим их на схеме в следующем порядке:
- Гальванический элемент (обычно это батарейка). Он представляет собой источник электрической энергии и является началом нашей цепи.
- Звонок. Он является одним из приборов, которые должны быть подключены к цепи. Обычно звонок издаёт звук при прохождении тока.
- Лампа. Это второй прибор, который должен быть включен в нашу цепь. Внутри лампы есть нить накала, которая засветится при прохождении тока.
- Ключ. Ключ является устройством, с помощью которого мы можем открыть или закрыть цепь (включить или выключить приборы).
Таким образом, схема цепи будет выглядеть следующим образом:
2. Чтобы звонок и лампа не включались одновременно, нам нужно разорвать цепь перед одним из них. Для этого мы можем добавить дополнительный ключ в цепь, который будет открываться и закрываться в противоположные моменты времени, чем основной ключ. Таким образом, при включенном основном ключе работать будет только звонок, а при включенном дополнительном ключе - только лампа.
Схема цепи с дополнительным ключом будет выглядеть следующим образом:
3. Для определения силы тока в электрической лампочке, нам нужно использовать формулу, связывающую силу тока, время и количество прошедших через нить зарядов. Формула имеет вид:
I = Q / t,
где I - сила тока, Q - количество заряда, прошедшего через нить, и t - время, в течение которого проходил заряд.
В нашем случае, мы знаем, что количество заряда равно 300 Кл и время равно 10 минут (переведем в секунды: 10 минут = 600 секунд). Подставим эти значения в формулу:
I = 300 Кл / 600 сек = 0.5 А.
Таким образом, сила тока в электрической лампочке равна 0.5 А.
Приступим к решению четвертой задачи.
4. Чтобы найти силу тока в проводнике, нам нужно использовать формулу, связывающую количество прошедших через проводник электронов (N) и элементарный заряд (e) с силой тока (I). Формула имеет вид:
I = N * e / t,
где N - количество электронов, e - элементарный заряд (1.6 * 10^-19 Кл), и t - время, в течение которого проходили электроны.
В нашем случае, мы знаем, что количество электронов равно 12 - 10^19, а время равно 2 секунды. Подставим эти значения в формулу:
I = (12 - 10^19) * (1.6 * 10^-19 Кл) / 2 с = (1.92 - 1.6) Кл / 2 с = 0.16 Кл / 2 с = 0.08 А.
Таким образом, сила тока в проводнике равна 0.08 А.
Последним заданием является решение пятой задачи.
5. Чтобы найти напряжение на участке цепи, нам нужно использовать формулу, связывающую работу (А) и заряд (Q) с напряжением (U). Формула имеет вид:
U = A / Q.
В нашем случае, нам дано, что работа на одном участке цепи равна работе на другом участке, и заряд на первом участке равен 100 Кл, а на втором участке - 600 Кл. Подставим эти значения в формулу:
U1 = A / Q1 = A / 100 Кл,
U2 = A / Q2 = A / 600 Кл.
Так как работа одинакова, то величины U1 и U2 равны. Подставим вместо А и Q значения для первого и второго участка:
U1 = U2,
A / 100 Кл = A / 600 Кл.
Упростим эту формулу, умножив обе стороны на 100 Кл:
A = 100 * (A / 600),
A = (100/600) * A,
1 = (1/6) * A.
Таким образом, величина работы A равна 6 Кл.
Теперь, чтобы определить, на каком участке напряжение больше, мы можем воспользоваться формулой:
U = A / Q.
Подставим значения работы (A) и зарядов (Q1 и Q2):
U1 = A / Q1 = 6 Кл / 100 Кл = 0.06 В,
U2 = A / Q2 = 6 Кл / 600 Кл = 0.01 В.
Таким образом, напряжение на первом участке цепи больше, чем на втором, примерно в 6 раз.
Надеюсь, моё объяснение оказалось понятным и информативным. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать свойства закона Кулона, который определяет взаимодействие между двумя точечными электрическими зарядами.
В данной задаче у нас есть два заряда: шарик и заряд q2, которые находятся на определенном расстоянии друг от друга.
1. Сначала нам необходимо найти силу, с которой шарик взаимодействует с зарядом q2.
Для этого используем закон Кулона:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия между зарядами,
k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
|q1| - модуль заряда шарика,
|q2| - модуль заряда q2,
r - расстояние между зарядами.
Заряд шарика известен: |q1| = 10^-6 Кл.
Расстояние между зарядами тоже известно: r = 5 см = 0.05 м.
Подставляем данные в формулу для F:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (10^-6 Кл * |q2|) / (0.05 м)^2.
2. Теперь нам нужно найти силу тяжести, с которой действует на шарик.
Масса шарика известна: m = 20 г = 0.02 кг.
Сила тяжести вычисляется по формуле:
F_t = m * g,
где F_t - сила тяжести,
m - масса шарика,
g - ускорение свободного падения (g ≈ 9.8 м/с^2).
Подставляем данные в формулу для F_t:
F_t = 0.02 кг * 9.8 м/с^2.
3. Из условия задачи известно, что вес шарика уменьшился в 2 раза.
Это означает, что сила тяжести стала в 2 раза меньше, чем до изменения:
F_t = 0.5 * F_t (так как F_t уменьшилась в 2 раза).
4. Теперь у нас есть два уравнения:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (10^-6 Кл * |q2|) / (0.05 м)^2, (1)
F_t = 0.5 * F_t. (2)
Подставляем значение F_t из уравнения (2) в уравнение (1):
0.02 кг * 9.8 м/с^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (10^-6 Кл * |q2|) / (0.05 м)^2.
Решаем уравнение относительно |q2|, чтобы найти нужный заряд q2.
5. Проводим несложные арифметические действия для нахождения ответа:
0.02 кг * 9.8 м/с^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (10^-6 Кл * |q2|) / (0.05 м)^2,
0.196 Н = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (10^-6 Кл * |q2|) / (0.05 м)^2.
Переносим все значения, не содержащие |q2|, на другую сторону уравнения:
(0.196 Н * (0.05 м)^2) / (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) = 10^-6 Кл * |q2|.
4 с
Объяснение:
См.фото