Olimpiada în fizică cu o soluție
Un cadru pătrat superconductor cu partea a este situat orizontal
și se află într-un câmp magnetic neomogen: Bx = - kx; Bz = kz + B0.
Greutatea cadrului m, inductanța L, curentul de-a lungul cadrului nu merge. Cadrul a fost eliberat.
Cum se va muta și unde va fi în timp t?
Pilotul unei nave spațiale care se deplasează cu o viteză V0 = 1 km / s, a observat un asteroid
diametrul D = 7 km, când distanța față de suprafața sa a fost L = 8,5 km.
Astronautul a pornit imediat motoarele de urgență, care, pentru o perioadă neglijabilă, informează nava cu o viteză U = 300 m / s, direcția căreia cosmonautul alege independent.
Va nava evita coliziunea cu un asteroid?
Se plasează o încărcătură între plăcile condensatorului plat.
Cum se va mișca dacă se aplică o tensiune sinusoidală condensatorului cu faza inițială j 0 = 0?
În bufet există un sertar pentru tăierea pâinii pe el.
La bordul din față sunt atașate două mânere la o distanță a una de cealaltă, simetric față de mijloc.
Lungimea plăcii (adânc în blat) este L.
La ce este cea mai mică valoare a coeficientului de frecare k între partea plăcii și peretele lateral, nu puteți scoate bordul, acționând pe unul dintre mânere, indiferent cât de mare este forța aplicată?
Cilindrul este atașat deasupra peretelui unui recipient deschis cu apă.
Partea superioară a cilindrului este umplută cu aer, a cărui presiune este egală cu presiunea atmosferică.
Înălțimea fundului cilindrului deasupra nivelului apei h = 1 cm.
Apa are o temperatură de t0 = 0 ° C.
Cât va crește nivelul apei în cilindru dacă apa și aerul sunt încălzite la 100 ° C (dar nu aduceți apă la fierbere)?
Expansiunea termică a apei și a cilindrului, precum și presiunea vaporilor de apă la t = 0 ° C, este neglijată. Nava este largă.
Proprietatea principală a circuitului supraconductor este că fluxul de inducție magnetică prin el este constant.
Într-adevăr, D Φ / D t = E, dar E = IR.
Prin urmare, dacă R = 0, atunci E = 0; Φ = const.
Circuitul prin circuit este compus din fluxul unui câmp magnetic extern și din fluxul creat de curentul I, care apare în circuit în timpul mișcării.
Dacă conturul se deplasează numai de-a lungul axei z din poziția inițială, la care conturul este situat în planul z = 0, atunci pentru fluxul pe care îl obținem
La momentul inițial, z = 0, I = 0, adică Φ = B0 a 2.
Prin urmare, LI = - kza 2.
Forțele lui Ampère care acționează asupra părților opuse ale conturului paralel cu axa x se anulează reciproc (ele tind să deformeze conturul acționând de-a lungul axei y).
Forțele de amperaj care acționează asupra secțiunilor conturului paralele cu axa y sunt dublate:
Fz = 2a | kx | L = Q 2 kL,
Prin urmare, în principiu, o catastrofă poate fi evitată.
Notă: Dacă viteza suplimentară U este direcționată perpendicular pe direcția V,
apoi tan 0 = U / V și 0 = 16,7 °. și anume a 0 = a. În acest caz, va apărea o coliziune.
Lăsați forța F să se aplice mânerului stâng al plăcii.
Această forță determină reacția pereților laterali în punctele A și B.
Fiecare dintre aceste reacții poate fi descompusă în componente ale lui N1. N2. normal față de pereții blatului și T1. T2. tangențială la aceiași pereți (forțe de frecare).
Presupunând că tabla nu poate fi scoasă, trebuie să facem următoarele presupuneri:
1) forța F trebuie să fie egală cu suma forțelor de fricțiune, astfel încât să nu existe nici o mișcare de translație a plăcii, adică F = T1 + T2;
2) momentul forței F în raport cu centrul plăcii trebuie să fie egal cu suma momentelor de reacție normală față de același centru al plăcii, astfel încât să nu existe rotație a plăcii,
În plus, prin definiție avem
Eliminând forța F din ecuații, constatăm că cea mai mică valoare a coeficientului de frecare trebuie să fie egală cu L / a.
Cu o valoare mai mare, tragerea plăcii din blat, acționând pe unul dintre mânere, este imposibilă.
Aburul saturat la 100 ° C creează o presiune egală cu presiunea atmosferică: P0 = 10 5 Pa.
Din ecuația lui Mendeleev-Clapeyron obținem
unde P este presiunea aerului sub cilindru la 100 ° C, T0 = 273 K, T = 373 K, x este deplasarea dorită a nivelului apei.
Ecuația presiunilor la adâncimea x sub apă dă ecuația P0 + P = P0 + r gx, unde r este densitatea apei.
Având în vedere că P0 = r gH și H = 10 3 cm, obținem ecuația:
x2 + hx + hHT / T0 = 0.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: