1. Почему, когда самолёт набирает высоту или идёт на посадку, пассажиры испытывают боль в ушах?
Это происходит из-за разницы в давлениях. А давление в ухе в норме должно соответствовать атмосферному давлению. Когда самолет набирает высоту, давление снижается. А когда идет на посадку, то повышается.
2.Какими приборами измеряется давление?
Для измерения давления примеряются разные виды приборов, так как существуют разные виды давления. Барометры используются для определения давления атмосферы, манометры для избыточного давления, дифманометры для определения разность давлений в двух точках, тонометр для артериального давления человека и т.д.
3.Можно ли, имея барометр, измерить высоту горы? Что можно сказать о точности таких измерениях? Почему?
Можно. Как нам известно на каждые 12 метров атмосферное давление уменьшается на 1 мм. рт. ст. Значит, нам необходимо сначала измерить давление на определяемой высоте, затем отнять эту цифру от нормы давления у подножия гор (760 мм. рт. ст). Но результаты измерения могут быть неточными в зависимости от вида барометра. Ведь каждый прибор функционирует при определенном диапазоне температуры, измеряемого давления и относительной влажности воздуха. Уже на высоте 3000 м температура показывает ниже нуля. А большинство приборов пригодно к использованию, начиная от 0℃.
4.Почему нельзя измерять большие давления жидкостным манометром?
Это объясняется высокой чувствительностью такого рода прибора. Жидкостные манометры предназначены только для определения маленького количества избыточного давления.
По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждое заряженное тело создает в окружающем поле. Это поле оказывает силовое действие на другие заряженные тела. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой. Таким образом, взаимодействие заряженных тел осуществляется не непосредственным их воздействием друг на друга, а через электрические поля, окружающие заряженные тела.
Электрическое поле, окружающее заряженное тело, можно исследовать с так называемого пробного заряда – небольшого по величине точечного заряда, который не производит заметного перераспределения исследуемых зарядов.
Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика напряженность электрического поля.
Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда:
Напряженность электрического поля – векторная физическая величина. Направление вектора в каждой точке пространства совпадает с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд.
Электрическое поле неподвижных и не меняющихся со временем зарядов называется электростатическим. Во многих случаях для краткости это поле обозначают общим термином – электрическое поле
Если с пробного заряда исследуется электрическое поле, создаваемое несколькими заряженными телами, то результирующая сила оказывается равной геометрической сумме сил, действующих на пробный заряд со стороны каждого заряженного тела в отдельности. Следовательно, напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке зарядами в отдельности:
Это свойство электрического поля означает, что поле подчиняется принципу суперпозиции.
В соответствии с законом Кулона напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна по модулю
Это поле называется кулоновским. В кулоновском поле направление вектора зависит от знака заряда Q: если Q > 0, то вектор направлен по радиусу от заряда, если Q < 0, то вектор направлен к заряду.
Для наглядного изображения электрического поля используют силовые линии. Эти линии проводят так, чтобы направление вектора в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии (рис. 1.2.1). При изображении электрического поля с силовых линий, их густота должна быть пропорциональна модулю вектора напряженности поля.
Рисунок 1.2.1.Силовые линии электрического поляСиловые линии кулоновских полей положительных и отрицательных точечных зарядов изображены на рис. 1.2.2. Так как электростатическое поле, создаваемое любой системой зарядов, может быть представлено в виде суперпозиции кулоновских полей точечных зарядов, изображенные на рис. 1.2.2 поля можно рассматривать как элементарные структурные единицы («кирпичики») любого электростатического поля.
Рисунок 1.2.2.Силовые линии кулоновских полейКулоновское поле точечного заряда Q удобно записать в векторной форме. Для этого нужно провести радиус-вектор от заряда Q к точке наблюдения. Тогда при Q > 0 вектор параллелен а при Q < 0 вектор антипараллелен Следовательно, можно записать:
В качестве примера применения принципа суперпозиции полей на рис. 1.2.3. изображена картина силовых линий поля электрического диполя – системы из двух одинаковых по модулю зарядов разного знака q и –q, расположенных на некотором расстоянии l.
Рисунок 1.2.3.Силовые линии поля электрического диполяВажной характеристикой электрического диполя является так называемый дипольный момент
Электрическим дипольным моментом обладает, например, нейтральная молекула воды (H2O), так как центры двух атомов водорода располагаются не на одной прямой с центром атома кислорода, а под углом 105° (рис. 1.2.4). Дипольный момент молекулы воды p = 6,2·10–30 Кл · м.
Во многих задачах электростатики требуется определить электрическое поле по заданному распределению зарядов. Пусть, например, нужно найти электрическое поле длинной однородно заряженной нити (рис. 1.2.5) на расстоянии R от нее.
Поле в точке наблюдения P может быть представлено в виде суперпозиции кулоновских полей, создаваемых малыми элементами Δx нити, с зарядом τΔx, где τ – заряд нити на единицу длины. Задача сводится к суммированию (интегрированию) элементарных полей Результирующее поле оказывается равным
Вектор везде направлен по радиусу Это следует из симметрии задачи. Уже этот простой пример показывает, что прямой путь определения поля по заданному распределению зарядов приводит к громоздким математическим выкладкам. В ряде случаев можно значительно упростить расчеты, если воспользоваться теоремой Гаусса, которая выражает фундаментальное свойство электрического поля.
2)Измеряется в Нютонах
3)Следовательно, сила трения:
а) зависит от материала соприкасающихся поверхностей;
б) кроме того, трение возрастает с увеличением веса тела;
в) действует в сторону противоположную движению.
4) Вычислить по формуле F = kN (F = a N + b S = a N + b g N =( a + b g )= kN)
5) Коэффициент трения равен силе трения деленной на силу нормального давления
6) Дано: | Решение:
m = 70 кг | Fтяж = m*g = 70*10 = 700 H
| Fсопр = Fтяж = 700 Н
F сопр - ?
ответ: сила сопротивления воздуха 700 ньютонов