физика

[Лина]

помогите, пожалуйста, решить задачу!

4 одинаковых лёгких шарика,связаных нитями,

расположены в вершинах квадрата. Заряд

каждого шарика равен 50 нКл.Какой заряд надо

поместить в центре квадрата,чтобы силы натяжения нитей уменьшились до нуля?

[Тролль]

Без центрального заряда на кажый шарик со стороны остальных действует направленная по радиусу сила

F=k(q²/(2r)² + 2q²cos(45°)/(r√2)²) = kq²(1+2√2)/(4r²)

Значит, центральный заряд должен создавать такую же силу на расстоянии r

kq²(1+2√2)/(4r²)=kQq/r²

Отсюда

Q=q(1+2√2)/4=50*3,828/4=50*0,957=47,85 нКл

[Тролль]

P.S. Заряд, естественно, должен быть противоположного знака, так что, может быть, стоит записать -47,85 нКл - не знаю, как у вас принято.

[Лина]

Спасибо огромное! Очень помогли!!!!!

два резистора с сопротивлениями 50 и 30 Ом соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 12 В. Найдите напряжение на каждом из резисторов.

[Тролль]

Лина, ну проще закона Ома во всей физике, по-моему, ничего нет... :) Это раз в десять проще предыдущей задачи.

Общее сопротивление всей цепи R=50+30=80 Ом

Ток в цепи I=U/R=12/80=0,15 А

Напряжение на первом резисторе 0,15*50=7,5 В, на втором 0,15*30=4,5 В

Изменено 2 ноября, 2012 пользователем Тролль

[Лина]

ойй....я нечаянно кинула её!!(

[Teddy_Bear]

P.S. Заряд, естественно, должен быть противоположного знака, так что, может быть, стоит записать -47,85 нКл - не знаю, как у вас принято.

То есть равновесие наступает при заряде меньшем суммы четырех периферийных. И даже меньше каждого в отдельности. Когнитивный диссонанс :)

Естественно возникает задача о равновесии равных зарядов.

А) С какой скоростью должен вращаться отрицательный заряд вокруг закрепленного равного ему положительного, чтобы находиться на одном расстоянии?

Б) И частный случай: заряд и масса равны электронной, радиус равен радиусу атома водорода. Сравнить со скоростью света.

В) На каком минимальном расстоянии может вращаться заряд, если он не может превысить скорость света? Сравнить с радиусом ядра.

Изменено 6 ноября, 2012 пользователем Teddy_Bear

[Лина]

помогите, пожалуйста, решить!

2 одинаковых металлических

шарика были заряжены

положительно,причем заряд

одного из них в 5 раз превышал

заряд другого. После того,как

шарики привели в соприкосновение и раздвинули

на расстояние 15см,сила их

кулоновского взаимодействия в

вакууме стала равна

90мкН .найдите первоначальные

заряды шариков.

[Тролль]

Teddy_Bear

А)

Равенство центробежной и кулоновской сил:

mv²/r=q²/(4πεₒr²), где εₒ=10^7/(4πc²), c=2,9979·10^8 м/с

Отсюда v=q/√(4πεₒrm)=qc/ √(10^7·rm)

Б)

r=5,3·10^-11 м

m=9,1094·10^-31 кг

q=−1,6022·10^−19 Кл

v=qc/ √(10^7·rm)=1,6022·10^−19·2,9979·10^8/√(10^7·5,3·10^-11·9,1094·10^-31)=2186000 м/с = 2186 км/с

А скорость света в вакууме, как известно 299792,458 км/с

В)

Из той же формулы при v=c получаем

r=10^-7·q²/m=10^-7·(−1,6022·10^−19 )²/9,1094·10^-31=2,818·10^-15 м=2,818 фм

Радиус же ядра атома водорода 0,8768 фм

[Лина]

и ещеее...\

Два резистора с сопротивлениями 3 и 9кОм соединены

параллельно. Какова общая сила тока в этом участке цепи,если

сила тока в первом резисторе равна 30мА?

[Тролль]

Так, Лина, почти те же щи были у йцук (похоже, он не долго выбирал себе имя ;) )

Опять же думать не надо, практически вся работа ложится на калькулятор :)

Закон Шарля Огюстена де Кулона:

F=q²/(4πεₒr²), где εₒ=10^7/(4πc²)=8,8542·10^-12, c=2,9979·10^8 м/с

Отсюда заряд каждого шарика

q=√(4πεₒr²F)= √(4π·8,8542·10^-12·0,15²·9·10^-5)=1,50·10-8 Кл=15 нКл

Суммарный заряд обоих шариков Q=2·15=30 нКл

Заряд второго шарика 30/6=5 нКл, первого 5·5=25 нКл

Советую пересчитать для практики самой, с калькулятором надо дружить :)

Вторая задача.

Ну, ток через каждый резистор обратно пропорционален его сопротивлению. Сопротивления относятся как 1:3. Делим 30 мА на 4 части, получаем 7,5 мА, это ток через второй резистор (который 9 кОм). Ток через первый равен 3·7,5=22,5 мА.

Более длинным путем было бы посчитать общее сопротивление резисторов R=3·9/(3+9)=2,25 кОм, найти напряжение на резисторах по закону Георга Симона Ома U=IR=0,03·2250=67,5 В и токи через резисторы по тому же закону: 67,5/9=7,5 мА и 67,5/3=22,5 мА :)

Стоп, извиняюсь, пока считал вторую задачу, забыл ее условие - у меня решение было для общего тока 30 мА, а в условии это ток через первый резистор. Минутку... Тогда еще проще: во втором резисторе сила тока втрое меньше. 30/3=10 мА, а всего 30+10=40 мА :)

Изменено 6 ноября, 2012 пользователем Тролль

[KOT2s]

@Лина, эта задачка на 2 формулы. http://physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph9/theory.html - здесь они (формулы) есть.

[Лина]

Спасибо!!!!!!!!!

Вторую задачу сама решила, она реально в 2 действия, как и было сказано выше!

Просто нужнобыло выразить силу тока на втором резисторе через соотношение силы тока на первом* сопротивление на 1- вом и разделить на сопротивление второго)

А после- сложением найти ток во всей цепи=))

[Лина]

а вот такая...С какой силой взаимодействуют в машинном масле 2 точечных заряда по 20нКл,находящихся на расстоянии 30 см друг от друга?

[Тролль]

Опять задача для калькулятора...

Просто подставить в формулу закона Кулона.

F=q²/(4πεεₒr²), где εₒ=8,8542·10^-12

Относительная диэлектрическая проницаемость машинного масла ε=2,5.

F=(2·10^-8)²/(4π·2,5·8,8542·10^-12·0,30²)=1,60·10^-5 Н = 16 мкН

Масло бывает разное, поэтому значение проницаемости масла у тебя в учебнике может немного отличаться, тогда подправь расчет по значению из учебника.

Изменено 7 ноября, 2012 пользователем Тролль

[Valery]

Встречно-параллельным обычно называют соединение полярных, (то есть таких, которым не пофиг, где плюс, где минус) радиодеталей параллельно, но со встречной полярностью. Например:

 

 

На картинке сверху два примера встречно-параллельного соединения светодиодов и конденсаторов. Внизу - просто параллельное соединение резисторов.

 

При электромонтаже в быту встречно-параллельное соединение применить вряд ли вообще возможно. А вот параллельно соединяется всё, кроме пары выключатель - лампочка.

[Teddy_Bear]

А вот параллельно соединяется всё, кроме пары выключатель - лампочка.

 

А вот и не угадал! :)

У Ёжкиной как раз внутренний выключатель в ванной включен параллельно с потолочным светильником!

 

P.S.

И пост в теме о сданных фонариках и новых "на галогенках" . Наводят на мысль, что "галогенки", которые суть боковые светильники в ванной - это светодиоды. Которые и включены, видимо, "встречно-параллельно". Схема ванной Ёжкиной начинает прояснятся. Боковые светильники, включенные последовательно с потолочной лампой (Oh, mein gott!) похоже светодиоды, включенные встречно-параллельно (питание-то переменным током).

Остаётся вопрос - при закороте внутренним выключателем на них падает все 220В Почему не выгорают?

Изменено 24 сентября, 2015 пользователем Teddy_Bear

[Valery]

Когда мне было лет семь, мне подарили электроконструктор. А вот инструкцию потеряли. Потому я начал сам придумывать разные схемы, естественно ничего в этом не понимая.

Одна из таких схем:

 

 

Лампочка загорается, гаснет, чего еще надо? Profit. :)

Сдается мне что у Ёжкиной как-то так, только вместо батарейки - электросеть. Это объясняет почему у неё так часто горят пробки. Логика такая: Выключил выключатель, ввернул пробки, лампочка горит. Включил выключатель, свет погас, переход на пункт 1. :)

 

 

Наводят на мысль, что "галогенки", которые суть боковые светильники в ванной - это светодиоды

Я тоже подумал, как это в маленьком фонарике могут быть галогенки, ну да где там додуматься.

 

Недавно слушал аудиокнигу такого писателя Михаила Веллера, так он не раз упоминал что мол в Швеции очень высокий уровень жизни, но и количество самоубийств тоже большое. Сдается мне что это не совсем самоубийства. :)

Изменено 24 сентября, 2015 пользователем Valery

[mikemet]

Здесь, по Вашей схеме лампочка будет гореть всегда...

[Gesha45]

Здесь, по Вашей схеме лампочка будет гореть всегда...

Неужели? Обоснуйте.

[Mercilaud]

Здесь, по Вашей схеме лампочка будет гореть всегда...

Неужели? Обоснуйте.Чего тупишь? Выключатель параллельно батарейке подсоединён. Можно вообще его выкинуть, он ничего не решает.

Лампочка будет гореть, пока батарейка не сядет.

Пардон, при включённом выключателе батарейка закорачивается, светимость лампочки будет зависеть от её собственного сопротивления, в общем, схема та ещё....

Изменено 24 сентября, 2015 пользователем Mercilaud

[kvazimoda]

светимость лампочки будет зависеть от её собственного сопротивления

Больше не от сопротивления лампочки, а от сопротивления ключа.

[Gesha45]

Чего тупишь?

Этот вопрос больше относится к тебе.

Не нужно быть слишком умным, что бы не понять суть приведённой Валерием схемки, созданной в семилетнем возрасте. Выключил-горит, включи(закоротил)-не горит. Он же не говорит о правильности схемы.

Здесь, по Вашей схеме лампочка будет гореть всегда...

Если бы на байпасе с выключателем была какая-либо нагрузка, то лампочка светилась бы  всегда и при включённом ключе яркость зависела от сопротивления нагрузки.

[Mercilaud]

Чего тупишь?

Этот вопрос больше относится к тебе.Я же сказал "Пардон!" Это восклицание относилось к тебе.

[Gesha45]

в общем, схема та ещё....

Да и анализ схемы тот ещё. Стоило ли заканчивать МИХМ, чтобы раскритиковать схему семилетнего пацана и продемонстрировать свои незаурядные познания в электротехнике.