Постулаты Бора Квантовый гармонический осциллятор Щелочные металлы Характеристические рентгеновские спектры Фотонный газ Электронный газ и его некоторые свойства Электроны в кристаллах Примесная проводимость полупроводников

Квантовая физика Кинематика Ядерная физика

Задача 7.3.

Тело, которому была сообщена начальная скорость 10 м/с, движется после этого вдоль прямой с постоянным ускорением 2 м/с2 и направленным противоположно начальной скорости. Определить путь, пройденный телом за 8 с движения.

Дано: , , . - ?

Решение.

Подпись: Рисунок 16Движение прямолинейное равнопеременное. Описывается уравнениями:

, (1)

. (1а)

Начальные условия:

, , . Спроецируем (1) и (1а) на ось Х с учетом значений начальных условий получим:

, (2)

. (3)

Для нахождения пути проследим за движением тела. Из начальной точки тело движется замедленно, его скорость уменьшается, и в точке 2 (см. рисунок) скорость становится равной нулю. Затем тело движется в обратном направлении. В момент времени тело находится в точке 1. Значение пути зависит от того, куда движется тело в этот момент. Если скорость его в точке 1 направлена вправо, то путь, пройденный телом к этому моменту равен координате точки 1, то есть . Если же скорость тела направлен влево – это означает, что тело возвращается из точки 2 и путь, пройденный им к этому моменту равен

. (4)

Определим координату, и скорость тела в момент времени :

, (5)

. Проекция скорости тела в точке 1 отрицательна, это значит, что тело в этот момент движется влево. Следовательно, путь определяется формулой (4). Для нахождения рассмотрим момент времени , когда тело находится в точке 2. Скорость тела в этот момент равна нулю. Запишем кинематические уравнения движения для этой точки:

, . Из этой системы уравнений находим:

. (6)

Подставим (5) и (6) в (4) получим: .

Ответ: 34 м.

7.4. Пущенное вверх по наклонной плоскости тело через время 10 с оказалось ниже своего первоначального положения на расстоянии 20 м вдоль плоскости. В этот момент значение скорости тела было равным 12 м/с. Определить значение начальной скорости. {8 м/с}

7.5. По наклонной доске пустили снизу вверх небольшой шарик. В точке L, находящейся на расстоянии 30 см от начала пути шарик побывал дважды: через 1с и через 2с после начала движения. Определить величину скорости шарика в точке L. {0,15 м/с}

7.6. По наклонной доске скользит вверх небольшой шарик. В точке, находящейся на расстоянии 30 см от начальной точки, шарик побывал дважды: через 1 с и 3 с после начала движения. Определить расстояние от начальной до верхней точки траектории. {0,4 м}

7.7. Тело, которому была сообщена начальная скорость 5 м/с движется после этого вдоль прямой с постоянным ускорением 2 м/с2, направленном противоположно начальной скорости. В некоторый момент времени модуль скорости тела в 3 раза больше начальной. Определить путь, пройденный телом к этому моменту. {62,5 м}

7.8. Тело, которому была сообщена начальная скорость 12 м/с, движется после этого вдоль прямой с постоянным ускорением, направленным противоположно начальной скорости, и равным 3 м/с2. Определить путь, пройденный телом за 6 с движения. {30 м}

7.9. Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью 10 м/с и постоянным ускорением 5 м/с2, направленном в сторону, противоположную начальной скорости. Определить, во сколько раз путь, пройденный материальной точкой, будет превышать модуль её перемещения спустя 5 с после начала движения. {2,6}

7.10. Тело, которому сообщена начальная скорость 4 м/с движется вдоль прямой с постоянным ускорением 2 м/с2, направленным противоположно начальной скорости. В некоторый момент времени величина его скорости становится в 2,5 раза больше начальной скорости. Определить путь, пройденный телом к этому моменту времени. {29 м}

Постоянный ток

Сила тока:

,  (3.23)

где Q – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.

Закон Ома:

а) для участка цепи, не содержащего ЭДС, , (3.24)

где φ1–φ2=U – разность потенциалов (напряжение) на концах участка цепи;

R – сопротивление участка;

б) для участка цепи, содержащего ЭДС, , (3.25)

где ε – ЭДС источника тока; R – полное сопротивление участка (сумма внешних и внутренних сопротивлений);

в) для замкнутой (полной) цепи , (3.26)

где r – внутреннее сопротивление цепи; R – внешнее сопротивление цепи.

Сопротивление R и проводимость G проводника:

  (3.27)

где ρ – удельное сопротивление; σ – удельная проводимость; l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника.

Сопротивление системы проводников:

при последовательном соединении ; (3.28)

при параллельном соединении , (3.29)

где Ri – сопротивление i-го проводника.


Поляризация диэлектриков