Определение физических величин
Расчет пути автомобиля без скольжения при заданном коэффициенте трения. Определение момента сил, действующих на вращающийся цилиндр. Определение разности потенциалов между обкладками конденсатора после последовательного соединения конденсаторов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 05.06.2020 |
Размер файла | 72,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
- Задача 1
- Задача 2
- Задача 3
- Задача 4
- Задача 5
- Задача 6
- Задача 7
- Задача 8
- Задача 9
- Задача 10
- Литература
- Задача 1
- Найти доверительный интервал, в котором находится с вероятностью P=0,95 истинное значение длины световой волны , где , по результатам многократных измерений угла дифракции гониометром (0,5 град/дел): , град 4,0 4,5 4,0 4,5.
- Дано: Решение:
- , Согласно теории обработки результатов
- физического эксперимента, результаты измерений
- , занесем в таблицу, где во 2-ом столбце результаты
- , град: 4,0 4,5 4,5 4,0 измерений для угла дифракции; в 3-ем -абсолютные _____________________ ошибки для угла дифракции; в 4-ом - квадраты
- - ? абсолютных ошибок.
- Найдем среднеквадратичную ошибку среднего арифметического:
- ,
- где - число измерений. Абсолютная ошибка результата измерений , где -коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности P=0,95 и для четырех измерений , , и, таким образом:
- ,
- учтем ошибку прибора (гониометра) , где - минимальное деление шкалы прибора (гониометра):
- .
- Таким образом, угол дифракции:
- , ,
- где -относительная ошибка. Таким образом, доверительный интервал для доверительной вероятности Р=0,95 угла дифракции [4,6; 4,9].
- Найдем среднее значение длины волны света:
- Ошибку оценим по формуле:
- .
- Таким образом, длина волны света:
- , ,
- и доверительный интервал для доверительной вероятности P=0,95 в пределах которого лежит истинное значение длины волны света: [; ].
- Ответ: [; ].
- Задача 2
- Автомобиль начинает движение по горизонтальной дороге с постоянным тангенциальным ускорением , описывая окружность радиуса R. Коэффициент трения между колесами машины и дорожным покрытием равен . Какой путь пройдет автомобиль без скольжения?
- Дано: Решение:
- , R,
- Автомобиль удерживает на полотне дороге сила трения _______________ и при движении автомобиля по окружности он не будет
- =? соскальзывать с дороги, пока выполняется условие:
- , (1)
- где -сила трения; -коэффициент трения колес машины с полотном дороги; -масса автомобиля; -ускорение свободного падения; -полное ускорение при движение автомобиля по окружности:
- ,
- где -тангенциальное ускорение; -нормальное ускорение; -скорость автомобиля, причем согласно условию задачи автомобиль движется с постоянным тангенциальным ускорением :
- ,
- и полное ускорение при движении по окружности равно:
- (2)
- и, таким образом, автомобиль будет набирать скорость и не соскальзывать с полотна дороги, до тех пор пока, выполняется условие (1), при этом он пройдет путь без соскальзывания равный:
- , (3)
- - путь пройденный автомобилем без скольжения, причем в момент времени автомобиль находится в начале координат. Из (3) найдем время в течении которого автомобиль удерживается на дороге:
- (4)
- Подставляя (4) в (2), а затем в (1), получим: , откуда
- , , отсюда для :
- .
- Ответ:.
- Задача 3
- Цилиндр массой 12 кг и диаметром 30 см вращается вокруг своей оси согласно уравнению , где -угол поворота, рад; -время, с. Определить момент сил, действующий на цилиндр, через 3 с после начала вращения.
- Дано: Решение:
- Согласно основному закону динамики вращательного
- , движения:
- , (1)
- где -угловое ускорение цилиндра; -момент сил, ___________________ действующий на цилиндр; -момент инерции цилиндра
- -? , (2)
- где - масса цилиндра; -диаметр цилиндра.
- Угловое ускорение:
- . (3)
- Подставляя (2) и (3) в (1), найдем момент сил, действующий на цилиндр :
- .
- Ответ: .
- Задача 4
- Сплошной диск катится по горизонтальной плоскости со скоростью 4 м/с. Какое расстояние пройдет диск до остановки, если его предоставить самому себе? Коэффициент трения 0,02.
- Решение:
- , Решим задачу учитывая, что кинетическая ___________________ энергия поступательного и вращательного движения
- -? расходуется на работу сил трения:
- , (1)
- где - работа сил трения; -путь пройденный диском до полной остановки; - сила трения действующая на диск; -коэффициент трения; -ускорение свободного падения; -масса диска; -начальная скорость; -момент инерции диска: ; -радиус диска; -начальная угловая скорость вращения диска. Таким образом, (1) перепишется в виде:
- , откуда .
- Ответ:.
- Задача 5
- Бесконечная равномерно заряженная плоскость имеет поверхностную плотность заряда . Над ней находится сплошной алюминиевый шарик с зарядом 0,367 мкКл. Каким должен быть радиус шарика, чтобы он упал?
- Дано: Решение:
- Бесконечная заряженная плоскость создает вокруг себя
- однородное электрическое поле [1-3]
- , (1)
- где -поверхностная плотность заряда;
- R-? -электрическая постоянная.
- На алюминиевый шарик действуют сила электростатического отталкивания: , действующая на заряд шарика со стороны электрического поля заряженной плоскости с напряженностью и сила тяжести: , где -масса шарика; -ускорение свободного падения; -плотность материала шарика; -радиус шарика. Шарик будет парить, если эти силы компенсируют друг друга: , откуда
- ,
- откуда
- .
- Таким образом, шарик упадет если .
- Ответ: .
- Задача 6
- трение сила потенциал конденсатор
- Два одинаковых плоских конденсатора заряжены до разности потенциалов 100 и 200 В. Определить разность потенциалов между обкладками второго конденсатора после последовательного соединения конденсаторов разноименными обкладками.
- Дано: Решение:
- Напряжения между обкладками конденсаторов:
- , , (1)
- После последовательного соединения конденсаторов разноименными обкладками, заряд равномерно
- -? перераспределится между конденсаторами и согласно закону сохранения электрического заряда:
- , (3)
- Здесь знак минус, так как конденсаторы соединены разноименными обкладками, где -заряд на каждом из конденсаторов.
- С другой стороны, напряжение на втором конденсаторе становится равным:
- . (4)
- отнимем в (1) из выражения справа выражение слева, откуда: , откуда с учетом (3): , откуда
- .
- Ответ: .
- Задача 7
- Оценить заряд, протекающий через поперечное сечение проводника, и количество выделенной теплоты за время наблюдения по данным таблицы.
- Изменение силы тока в проводнике
- Дано: Решение:
- Из данных таблицы следует, что зависимость силы тока от времени имеет вид
- -? -? , (1)
- где -сила тока в проводнике в Амперах (А); -время в секундах (с), причем по условию задачи: время наблюдения от 0 до .
- Заряд, протекающий по проводнику оценим из определения силы тока как заряда протекающего через поперечное сечение проводника в единицу времени: , откуда заряд, протекающий за время наблюдения:
- .
- Для определения Джоулева тепла не хватает данных, так как, для его определения необходимо знать сопротивление проводника , действительно Джоулево тепло:
- .
- Ответ: , .
- Литература
- 1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2003. 478 с.
- 2. Грабовский Р.И. Курс физики. СПб, Лань, 2002г. 608 с.
- 3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. Изд. 3-е, испр. и доп. СПб.: Книжный мир, 2007. 328 с.
- Размещено на Allbest.ru
№ |
( |
|||
1 |
4,0 |
0,25 |
0,0625 |
|
2 |
4,5 |
-0,25 |
0,0625 |
|
3 |
4,5 |
-0,25 |
0,0625 |
|
4 |
4,0 |
0,25 |
0,0625 |
|
ср. знач. |
4,25 |
- |
0,25 |
|
0 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
||
0 |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
17,5 |
20 |
||
Подобные документы
Расчет емкости конденсатора, расстояния между его пластинами, разности потенциалов, энергии и начальной скорости заряженной частицы, заряда пластины. График зависимости тангенциального ускорения иона от времени полета между обкладками конденсатора.
контрольная работа [94,6 K], добавлен 09.11.2013Характеристика приближенных методов определения коэффициента трения скольжения, особенности его расчета для различных материалов. Значение и расчет силы трения по закону Кулона. Устройство и принцип действия установки для определения коэффициента трения.
лабораторная работа [18,0 K], добавлен 12.01.2010Силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Определение величины и направления силы трения скольжения, закон Амонтона—Кулона. Виды трения в механизмах и машинах. Сцепление с поверхностью как обеспечение перемещения.
презентация [820,2 K], добавлен 16.12.2014Порядок определения момента вращения при вращении одного цилиндра относительно другого. Расчет силы трения, действующей на внутренний цилиндр. Динамический коэффициент вязкости. Вычисление разности давлений в точках, заполненных водой резервуаров.
контрольная работа [315,0 K], добавлен 05.04.2011Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013Определение потенциала электростатического поля и напряжения (разности потенциалов). Определение взаимодействия между двумя электрическими зарядами в соответствии с законом Кулона. Электрические конденсаторы и их емкость. Параметры электрического тока.
презентация [1,9 M], добавлен 27.12.2011Определение коэффициентов трения качения и скольжения с помощью наклонного маятника. Изучение вращательного движения твердого тела. Сравнение измеренных и вычисленных моментов инерции. Определение момента инерции и проверка теоремы Гюйгенса–Штейнера.
лабораторная работа [456,5 K], добавлен 17.12.2010Определение высоты и времени падения тела. Расчет скорости, тангенциального и полного ускорения точки окружности для заданного момента времени. Нахождение коэффициента трения бруска о плоскость, а также скорости вылета пульки из пружинного пистолета.
контрольная работа [95,3 K], добавлен 31.10.2011Определение индуктивность между цепью якоря и цепью возбуждения двигателя. Расчет индуктивности обмотки возбуждения, реактивного момента и коэффициента вязкого трения. График изменения момента и скорости вращения вала двигателя в функции времени.
лабораторная работа [107,2 K], добавлен 14.06.2013Определение основных электрических величин и коэффициентов трансформатора. Расчет обмотки типа НН и ВН. Определение параметров короткого замыкания и сил, действующих на обмотку. Расчет магнитной системы трансформатора. Расчет размеров бака трансформатора.
курсовая работа [713,7 K], добавлен 15.11.2012