Контрольная Задача по физике (Плоский слой диэлектрика толщиной 4,0 см). Учебная работа № 188680

Учебная работа № 188680. Контрольная Задача по физике (Плоский слой диэлектрика толщиной 4,0 см)

Выдержка из похожей работы

…….

Способы решения задач по физике

…..ижения конькобежца 0,36 м/с
Задача 2
Вычислите КПД неупругого удара бойка
массой 0,5 т, падающего на сваю массой 120 кг. Полезной считать энергию,
затраченную на вбивание сваи.
Дано:
m1 = 0,5 т =
500 кг
m2 = 120 кг
Найти:
η -?
Решение
Пусть скорость молота (массой m1)
перед ударом равны υ1, скорость
сваи (массой m2) вместе с молотом (удар неупругий) равна υ. Тогда
кинетические энергии молота до удара (W1) и сваи вместе с молотом
после удара (W2) будут равны
  (1)
При неупругом ударе выполняется
закон сохранения импульса (закон сохранения энергии не выполняется), т.е.
или
 (2)
КПД удара равен
где (W1 — W2) — потери энергии при
неупругом ударе
Тогда с учетом уравнений (1) и (2),
получаем:
Ответ: КПД равен 19%
Задача 3
Скорость электрона составляет 80 %
от скорости света в вакууме. Вычислите кинетическую энергию такого электрона.
Дано:
Найти:
T-?
Решение
В релятивистской механике
кинетическая энергия Т частицы определяется как разность между полной энергией
Е и энергией покоя Е0 этой частицы, т.е.
Т = Е — Е0.
Так как Е = mс2
и Е0 = m0c2 (по закону взаимосвязи массы и
энергии), то,
где — масса движущейся частицы; 0
— масса покоящейся частицы;
с — скорость света
Так как скорость электрона близка к
скорости света, то необходимо учесть зависимость массы от скорости,
определяемую по формуле
 — скорость частицы, выраженная в
долях скорости света.
Таким
образом, получаем
или
 (1)
Подставив числовые данные,
выраженные в единицах СИ, найдем
Во внесистемных единицах энергия
покоя электрона m0с2 = 0,51 МэВ. Подставив это значение в
формулу (1), получим Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: «R-A-98177-2»,
renderTo: «yandex_rtb_R-A-98177-2»,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(«script»)[0];
s = d.createElement(«script»);
s.type = «text/javascript»;
s.src = «//an.yandex.ru/system/context.js»;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, «yandexContextAsyncCallbacks»);
Ответ: Кинетическая энергия
электрона  (0,342 МэВ)
Задача 4
Четыре одинаковых заряда по +40 нКл
каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу,
действующую на любой из этих зарядов со стороны трёх остальных.
Дано:
q1=q2=q3=q4=+40
нКл=40·10-9 Кл=4∙10-8 Кл
a = 10 см = 0,1 м
8,854187817·10−12
Ф/м
Найти:
F-?
Решение
По принципу суперпозиции сила,
действующая на заряд q4 со стороны трех зарядов
q1, q2 и q3, равна:
Так как все заряды
положительные, на любой из 4-х зарядов со стороны других трех зарядов действуют
силы отталкивания.
Равнодействующая сил и
направлена
по диагонали квадрата и её модуль равен  (по теореме Пифагора)
Вектор силы также
направлен по диагонали квадрата.
Таким образом, получаем,
что сила, действующая на заряд q4
со стороны трех зарядов q1,
q2 и q3
в скалярном выражении равна:
Учитывая, что (по закону
Кулона)
Получим
так как ,
то
Ответ: Сила, действующая
на любой из зарядов со стороны трёх остальных равна 2,76∙10-3
Н
Задача 5
На двух бесконечных параллельных плоскостях
равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями у1 и у2 (рисунок
1). Постройте сквозной график зависимости напряжённости электрического поля от
расстояния Е(х) для трёх областей: I — слева от обеих плоскостей, II — между
плоскостями и III — справа от обеих плоскостей. Принять у1 = +2у, у2= +у, где у
= 40 нКл/м2. Вычислите напряжённость поля в точке, расположенной
слева от обеих плоскостей, и покажите на рисунке направление вектора
напряжённости поля в этой точке.
Рисунок 1.
Дано
σ1=y1=+2y
σ2=y2=+y
y…