Условие задачи:
Два тела масс m1 и m2, связанные невесомой нитью, лежат на гладкой горизонтальной поверхности. Нить обрывается, если сила её натяжения превышает значение Tm. C какой максимальной горизонтальной силой F можно тянуть второе тело, чтобы нить не оборвалась?
Задача №2.1.82 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
m1, m2, Tm, Fm−?
Решение задачи:
Схема к решению задачиПотянем второе тело с такой силой Fm, что сила натяжения нити, соединяющей тела, станет очень близка по величине к Tm, но ещё не разорвется.
По условию поверхность, по которой движутся тела, гладкая, значит сил трения нет. Покажем на схеме все силы, действующие на тела, потом запишем второй закон Ньютона для обоих тел в проекции на ось x. Ускорения рассматриваемых тел, естественно, одинаковые.
{Fm—Tm=m2aTm=m1a
Сложим оба выражения системы, а из полученного выразим ускорение a.
Fm=(m1+m2)a
a=Fmm1+m2
Подставим формулу в последнее выражение системы, а оттуда выразим искомую силу Fm.
Tm=Fmm1m1+m2
Fm=Tm(m1+m2)m1
Поделим почленно числитель дроби на знаменатель.
Fm=Tm(1+m2m1)
В условии не было дано числовых данных, задачу требовалось решить в общем виде, что мы и сделали.
ответ: Tm(1+m2m1)
пример вах для диода c p-n переходом. зелёная область — прямая ветвь вах (слева — участок обратного напряжения, справа — участок прямого тока), голубая область — область допустимых напряжений на обратной ветви вах, розовая область — обратный лавинный пробой p-n перехода. масштабы по оси тока для прямого и обратного тока разные.
пример 4 различных вах
пример сток-затворной вах (слева) и семейство стоковых вах (справа) полевого с затвором в виде p-n перехода и каналом n-типа
вольт-ампе́рная характери́стика (вах) — зависимость тока, протекающего через двухполюсник, от напряжения на этом двухполюснике. описывает поведение двухполюсника на постоянном токе. также вах называют функцию, выражающую (описывающую) эту зависимость и график этой функции.
обычно рассматривают вах нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности {\displaystyle \beta ={\frac {u}{i}}\cdot {\frac {di}{du}}}\beta ={\frac {u}{i}}\cdot {\frac {di}{du}}), поскольку для линейных элементов вах представляет собой прямую линию (описывающуюся законом ома) и потому тривиальна.
примеры элементов, существенно нелинейной вах: диод, , стабилитрон.
для трёхполюсных элементов с электродом (таких, как , или электровакуумный триод) часто строят семейства кривых, являющимися вах для двухполюсника при заданном токе или напряжении на третьем электроде элемента.
