lara2377
13.09.2021 19:27

Определить длину звуковой дорожки на виниловой пластинке, совершающей 33 оборота в минуту. Время проигрывания 45 минут. Максимальный диаметр зоны записи 300 мм, минимальный 100 мм

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ
Популярные вопросы:
Ответ:
ШиноаХиираги
18.05.2022 20:22
Клевая задача. Максимальная скорость будет в итоге складываться из вертикальной и горизонтальной компонент:
v= \sqrt{v_y^2+v_x^2}

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:
mgh=\frac{m}{2}v_y^2 =\ \textgreater \ v_y^2=2gh

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 E_0=4\pi\epsilon_0 R\frac{\phi_0^2}{2}

После разделения капли на две одинаковые их объемчики будут равны половине объема исходной капли, а отсюда находим их радиусы r:
\frac{4}{3}\pi R^3=2\cdot \frac{4}{3}\pi r^3
r=\frac{R}{ \sqrt[3]{2} }

Энергия распределится поровну, поэтому суммарная электростатическая энергия двух новых капель составит:
E=E_1+E_2=4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}+4\pi\epsilon_0 r\frac{\phi^2}{2}=4\pi\epsilon_0 r\phi^2

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
\phi=\frac{1}{2}\frac{R}{r}\phi_0= \frac{ \sqrt[3]{2} }{2} \phi_0

Таким образом, кинетическая энергия, связанная с горизонтальной компонентой скорости, равна
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)

E_0-E=4\pi\epsilon_0\phi_0^2R(\frac{1}{2}-\frac{\sqrt[3]{2}}{4})

m=\rho V=\rho \frac{4}{3}\pi R^3 - суммарная масса двух частей, разумеется равна массе исходной капли.

Отсюда
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})

v_x^2=\frac{3\epsilon_0\phi_0^2}{\rho R^2}(1-\frac{\sqrt[3]{2}}{2})

Окончательно,
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})}
0,0(0 оценок)
Ответ:
kril20101
19.02.2021 12:22

Механическая работа и мощность

Введение

Понятие механической работы

Вычисление работы

Совершенная работа может быть положительной и отрицательной.

Если перемещение совпадает с направлением действия силы, то сила движению. Это правило действует и в том случае, если угол между вектором перемещения и силой меньше 900. В названных случаях совершенную работу считают положительной.

Если сила препятствует движению и ее направление противоположно перемещению или угол между силой и перемещением тупой, произведенную работу считают отрицательной. Например, сила трения всегда совершает отрицательную работу.

При бросании мяча вверх сила тяжести направлена против движения, то есть препятствует ему. Следовательно, сила тяжести совершает отрицательную работу.

При падении мяча направление силы тяжести и направление движения мяча совпадают, значит сила тяжести совершает положительную работу.

0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота