H = U + pV dH = dU + d(pV) = dU + pdV + Vdp Для изобарического процесса T=const, pV = const, то есть dT = d(pV) = 0 Тогда dH = dU + d(pV) = dU (буквой d обозначен символ "дельта" (треугольник))
Клевая задача. Максимальная скорость будет в итоге складываться из вертикальной и горизонтальной компонент:
Поскольку падение происходит в гравитационном поле, то вертикальная компонента не связана с параметрами капли и зависит только от высоты падения и напряженности поля (ускорения свободного падения), так что с ней все ясно:
Горизонтальная же компонента зависит от силы расталкивания двух частей одной капли. Скорость, приобретенная половинками исходной капли, полностью определит их кинетическую энергию. А по закону сохранения энергии, вся запасенная электростатическая энергия капли разделится между двумя капельками: частично станет их электростатической энергией и частично перейдет в кинетическую (по горизонтальной составляющей скорости). А значит, нам надо найти разность начальной и конечной электростатической энергии. Вот и все.
Начальная энергия капли равна
После разделения капли на две одинаковые их объемчики будут равны половине объема исходной капли, а отсюда находим их радиусы :
Энергия распределится поровну, поэтому суммарная электростатическая энергия двух новых капель составит:
Потенциал маленькой капли зависит от ее заряда и радиуса. Как изменился радиус мы уже знаем, а вот заряд после разделения распределился пополам - части ведь одинаковые. Поэтому
Таким образом, кинетическая энергия, связанная с горизонтальной компонентой скорости, равна
- суммарная масса двух частей, разумеется равна массе исходной капли.
Образовательная: знакомство со строением уха, слуховым аппаратом человека; продолжение работы по формированию навыков учащихся работать в группе, анализировать источники информации, выполнять эксперимент; закрепление знаний и умений составлять задачи по теме и решать их. – Воспитательная: воспитание мировоззренческих понятий (причинно-следственные связи в окружающем мире, познаваемость окружающего мира и человечества); нравственное воспитание – любви к природе, чувства товарищеской взаимовыручки, этики групповой работы. – Развивающая: развитие навыков и умений классифицировать и обобщать, составлять схемы, формулировать выводы по изученному материалу; развитие самостоятельности мышления и интеллекта, грамотной устной речи, навыков практической работы. Оборудование: схемы, фотографии, видеофильм или презентация «Изучение слухового аппарата человека», телевизор (мультимедийный проектор), компьютеры с выходом в интернет, другие источники информации, презентация, видеоролик. Ход урока I. Организационный этап (1–2 мин). В кабинете парты расставлены для работы в группах по 3–4 учащихся. Учитель объясняет цели и задачи урока. Формируются группы (по желанию), раздаётся рабочий материал. Каждая группа имеет компьютер с выходом в интернет. В течение заданного времени группа готовит тексты мини-рассказов (докладов) по различным источникам информации (библиотечные ресурсы, электронные учебники, интернет, видеотека, мультимедийные источники информации), иллюстрирует их слайдами, схемами, картинками. II. Активизация мыслительной деятельности (5 мин) ФИЗИЧЕСКИЙ СЛОВАРИК (Из словаря В.Даля.) Вокальный. Заимствовано в начале XVIII в. из французского языка: vocal – гласный, голосовой, звучащий. •В унисон (в один голос). Возникло в XIX в. в результате сращения в одно слово, заимствованного из итальянского языка, где unus – один, sonus – звук, голос. •Слух. Общеславянское. Образовано с суффикса -х- от того же корня, что и слово слыть.
:
![r=\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }](/tpl/images/0445/9339/75511.png)
![\phi=\frac{1}{2}\frac{R}{r}\phi_0= \frac{ \sqrt[3]{2} }{2} \phi_0](/tpl/images/0445/9339/90628.png)
![E_k=\frac{m}{2}v_x^2=E_0-E=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}-4\pi\epsilon_0 r\phi^2=4\pi\epsilon_0(R\frac{\phi_0^2}{2}-\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }\frac{ (\sqrt[3]{2})^2 }{4}\phi_0^2)](/tpl/images/0445/9339/43abf.png)
![E_0-E=4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})](/tpl/images/0445/9339/1cefd.png)
- суммарная масса двух частей, разумеется равна массе исходной капли.![v_x^2=\frac{2}{\rho \frac{4}{3}\pi R^3}4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})=\frac{6}{\rho R^2}\epsilon_0\phi_0^2(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})](/tpl/images/0445/9339/283d0.png)
![v_x^2=\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})](/tpl/images/0445/9339/f743c.png)
![v= \sqrt{v_y^2+v_x^2} = \sqrt{2gh+\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})}](/tpl/images/0445/9339/0d286.png)
dH = dU + d(pV) = dU + pdV + Vdp
Для изобарического процесса T=const, pV = const,
то есть dT = d(pV) = 0
Тогда dH = dU + d(pV) = dU
(буквой d обозначен символ "дельта" (треугольник))