МЕХАНИКА. ЗАДАЧИ.

ФИЗИКА | 09. 09. 2024 Admin | 

1. Камень, подброшенный вертикально вверх, упал на землю через τ = 3 с. На каком расстоянии L от точки бросания (по горизонтали) упадет камень на землю, если его бросить с такой же начальной скоростью, но под углом α = 45° к горизонту? Сопротивление воздуха не учитывать. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2.
РЕШЕНИЕ:
Выберем систему отсчета с началом вертикальной оси координат (0у) на поверхности земли. В обоих случаях броса¬ния камня координата у камня изменяется по закону (равнопе¬ременное движение):

 

 

 

 

 

В момент падения на землю она, очевидно, обращается в ноль. Для первого случая (движение по вертикали) это дает возмож­ность определить начальную скорость броска V0 из условия:

а для второго - время полета τ1 из аналогичного условия

Искомая дальность полета L камня, брошенного под углом к горизонту, определяется с использованием закона движения по горизонтали (равномерное движение):

При t = τ1 имеем:

Из полученных уравнений находим:

 

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. ЗАДАЧИ.

ФИЗИКА | 07. 07. 2025 Admin | 

1. На конце невесомого проводящего стержня закреплен маленький металлический шарик, касающийся гладкой проводящей сферической поверхности радиусом 0,8 м. Второй конец стержня закреплен в центре сферы при помощи проводящего шарнира так, что стержень может вращаться без трения вокруг него, сохраняя электрический контакт со сферой. Эта система помешена в однородное вертикальное магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл и подключена к батарее так, как показано на рисунке. Если стержень закрутить вокруг вертикальной оси в определенном направлении с частотой ω = 5 рад/с и под определенным углом к вертикали, то этот угол и частота вращения в дальнейшем не будут меняться. Определите этот угол и ЭДС батареи. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2.

 

 

 

 

 

 

 

РЕШЕНИЕ:
При помещении нашей системы в магнитное поле и подключении ее к батарее в цепи пойдет ток. Если отклонить стержень от вертикали, то на него со стороны магнитного поля начнет действовать сила Ампера, направленная перпендикулярно магнитному полю и стержню и заставляющая стержень раскручиваться вокруг вертикальной оси, проходящей через шарнир. При таком раскручивании стержня в магнитном поле на его концах возникает ЭДС индукции, направленная навстречу ЭДС батареи (по правилу Ленца).
Или так:

Поскольку ЭДС индукции возрастает по мере увеличения частоты  ω   вращения стержня и угла  α  между стержнем и вертикалью, то эта ЭДС в конце концов сравняется с ЭДС батареи, ток перестанет протекать через стержень, сила Ампера станет равной нулю, и угол α   и частота ω   вращения стержня прекратят изменяться.

Если закрутить стержень в противоположном направлении, то ЭДС индукции будет складываться с ЭДС батареи, в цепи пойдет большой ток, сила Ампера быстро затормозит вращение стержня, и он остановится в вертикальном положении.

Продолжение следует...

Page 4 of 4 1234 »