Между дуантами циклотрона приложено напряжение ∪ ± 3*10^4 в. индукция магнитного поля, заставляющего двигаться частицы по окружности, в = 0,8 тл. определить разность радиусов траекторий протона после 4-го и после 9-го прохождения щели.
Энергия, которую получает протон от электрического поля E = eUn, где n - количество прохождений щели. Приравняем к кинетической энергии: mU^2/2 = eUn; Выведем скорость: U = sqrt(2eUn/m); Приравняем силу Лоренца к центробежной силе, для нахождения радиуса: mU/R = eB. Отсюда R = mU/eB. Подставим U в уравнение: R = m*sqrt(2eUn/m)/eB; Пусть R будет функцией от n(т.е. f(n)). Все величины известны, так что вычислим разность радиусов на 9-ом и 4-ом пролёте: [delta]R = f(9) - f(4) =(примерно) 0.74 мм.
Трение возникает между различными поверхностями, когда они взаимодействуют друг с другом. В данном вопросе рассматривается пять пар поверхностей:
A - зубьями шестерней;
B - подошвой обуви пешехода и поверхностью земли при ходьбе;
C - корпусом самолета и воздухом при полете;
D - подшипником и вращающейся осью;
E - автомобильными покрышками и дорожным покрытием.
Цель вопроса - определить, в каких случаях трение вредно.
Трение может быть как полезным, так и вредным явлением.
Полезным трением называют трение, которое позволяет предметам оставаться на месте или двигаться вместе по поверхности. Например, благодаря трению мы можем ходить, тормозить, захватывать предметы и т. д.
Вредным трением называют трение, которое приводит к износу поверхностей и потере энергии в виде тепла. Например, трение между движущимися частями механизма может привести к износу или поломке.
Теперь рассмотрим каждый вариант ответа и определим, в каких случаях трение вредно.
1) A и C - в этом случае речь идет о трении между зубьями шестерен и корпусом самолета с воздухом. В обоих случаях трение не имеет негативных последствий, поэтому этот вариант ответа не верный.
2) A и B - трение зубьев шестерен может быть вредным, если приводит к износу или поломке шестерен. Трение между подошвой обуви пешехода и поверхностью земли при ходьбе также может быть вредным, особенно если поверхность слишком скользкая или неровная. Поэтому этот вариант ответа верный.
3) D и E - трение между подшипником и вращающейся осью обычно хорошо смазывается, чтобы избежать износа или поломки. Трение между автомобильными покрышками и дорожным покрытием также может быть вредным, особенно если покрышки изношены или повреждены. Поэтому этот вариант ответа верный.
4) B и C - трение между подошвой обуви пешехода и поверхностью земли при ходьбе может быть вредным, как было указано ранее. Трение между корпусом самолета и воздухом при полете не является вредным, так как самолеты специально проектируются с учетом трения, чтобы достичь нужной скорости и устойчивости. Поэтому этот вариант ответа не верный.
5) D и B - в этом случае речь идет о трении между подшипником и вращающейся осью, а также трении между подошвой обуви пешехода и поверхностью земли при ходьбе. Оба эти вида трения могут быть вредными, поэтому этот вариант ответа верный.
6) B и E - трение между подошвой обуви пешехода и поверхностью земли при ходьбе может быть вредным, как было указано выше. Трение между автомобильными покрышками и дорожным покрытием также может быть вредным. Поэтому этот вариант ответа верный.
Итак, правильные ответы на вопрос - 2) A и B и 5) D и B.
Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно понять, что такое работа.
Работа - это физическая величина, которая характеризует силу и перемещение тела. Она вычисляется как произведение силы, действующей на тело, и пути, по которому она совершается.
В нашем случае, башенный кран поднимает стальную балку на высоту 15 метров, поэтому нужно найти работу, которую совершает кран.
Работу можно найти по формуле:
Работа = Сила * Путь
В данном случае, сила - это вес балки, который можно найти по формуле:
Сила = Масса * Ускорение свободного падения
Массу балки можно найти умножив ее объем на плотность:
Масса = Объем * Плотность
Теперь, для того чтобы найти объем, нужно умножить длину балки на ее сечение:
Объем = Длина * Сечение
Объединим все формулы и посчитаем работу:
Работа = Сила * Путь
Масса = Объем * Плотность
Объем = Длина * Сечение
Сила = Масса * Ускорение свободного падения
Итак, подставим значения в формулы:
Сечение = 0,01 м^2
Длина = 5 м
Плотность = 7800 кг/м^3
Путь = 15 м
Ускорение свободного падения = 9,8 м/с^2
Объем = 5 м * 0,01 м^2 = 0,05 м^3
Масса = 0,05 м^3 * 7800 кг/м^3 = 390 кг
Сила = 390 кг * 9,8 м/с^2 = 3822 Н
Работа = 3822 Н * 15 м = 57330 Дж
Таким образом, работа, которую совершает кран, равна 57330 Дж.
mU^2/2 = eUn;
Выведем скорость:
U = sqrt(2eUn/m);
Приравняем силу Лоренца к центробежной силе, для нахождения радиуса:
mU/R = eB. Отсюда R = mU/eB. Подставим U в уравнение:
R = m*sqrt(2eUn/m)/eB;
Пусть R будет функцией от n(т.е. f(n)).
Все величины известны, так что вычислим разность радиусов на 9-ом и 4-ом пролёте:
[delta]R = f(9) - f(4) =(примерно) 0.74 мм.