Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Слободецкий И.Ш. -> "Всесоюзные олимпиады по физике" -> 42

Всесоюзные олимпиады по физике - Слободецкий И.Ш.

Слободецкий И.Ш., Орлов В.А. Всесоюзные олимпиады по физике — М.: Просвещение, 1982. — 256 c.
Скачать (прямая ссылка): vsesouznieolimpiadipofizike1982.pdf
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 92 >> Следующая

выступ должен увеличиваться. Кроме того, поскольку из-за образования
вихрей за выступом давление за ним меньше давления перед выступом, этот
выступ будет перемещаться к концу флага. Итак, случайно образовавшаяся
вогнутость флага будет увеличиваться. Если учесть еще, что благодаря
образованию вихрей при обтекании даже плоского флага при равномерном
вихре давление с разных сторон флага может оказаться разным и поэтому
будут легко образовываться небольшие изгибы поверхности, становится
понятным, почему флаг "полощется" на ветру.
127. Давление в левом колене (рис. 186) равно давлению насыщенно г(r)
пара. В правом же колене находится ка*к воздух, так и водяной пар и
давление равно сумме парциальных давлений воздуха и пара. Причем пар в
правом сосуде тоже насыщен,, и его парциальное давление равно давлению
шара, в ле-
вом колене. Поэтому, рассматривая равновесие воды, мы можем не учитывать
давлений пара в левом и правом коленах.
Запишем условие равновесия воды в трубке при t0 = 20° С:
Pgh0 = Ро, где ро - значение нормального атмосферного давления. Поэтому
ft. " = 1'0 м.
PS
При температуре 100 °С давление воздуха в правом колене примет некоторое
значение р, а разность уровней воды в коленах станет равной
(1)
ft=
PS
Давления р и р0 связаны соотношением
РрРр _рУ
т0 т '
Так как
1-1 о = { kh-К},
V0 = /"s, V = Is,
(где s - площадь сечения трубки), то
р - т
-Р,-
Ро Г" I
Pfcc. m
Рис. 186
Рис. 187
Ш
Подставляя это выражение уравнение (1), получим:
^ _ РЛ? 1о =
в и по кольцу идет ток , nd2B(lau
Р g То
Если - Ah 4^ to,
1
то, прене-
брегая величиной - A/i по сравнению с 10, мы получили результат, мало
отличающийся от точного:
Т
= 13 м.
128. Так как после установления скорости кольца его кинетическая энергия
не меняется, изменение потенциальной энергии должно быть равно тепловым
потерям в кольце.
Если установившаяся скорость кольца равна V, то ЭДС индукции,
возбуждаемой в кольце при его движении, по модулю равна
S = -.
At
Здесь Ф - магнитный поток, пронизывающий кольцо. Так как
ф = "?в = ??В0(1+аН),
4 4
ТО
Но
ДФ _ л dbg At ~ 4 0
АН • а At
АН
At
V.
Поэтому
Л (Р
B0av
4 R
Если масса кольца равна m и за время t оно опускается на высоту h, то по
закону сохранения энергии
mgh = /2 Rt.
Так как - = V, то
t
tngv = PR,
или
tngv
Отсюда
v -
is '
I6mg
яЧ*В1и*
129. Так как до подключения нагрузки момент внешних сил, действующих на
якорь, постоянен, то якорь вращается с постоянным угловым ускорением и
его скорость увеличивается пропорционально времени.
После подключения нагрузки по обмотке якоря пойдет ток. Благодаря этому
на якорь в магнитном поле статора будет действовать- момент сил,
пропорциональный (как и сила, действующая в магнитном поле на проводник с
током) силе тока. Этот момент сил тормозит вращение якоря. Так как ток,
идущий по обмотке якоря, пропорционален ЭДС индукции, возникающей в
обмотке, а ЭДС индукции, в свою очередь, пропорциональна скорости
изменения магнитного потока, пронизывающего обмотку, т. е. угловой
скорости вращения якоря, то при некоторой угловой скорости (c)о момент
силы, действующей на якорь со стороны груза, будет равен моменту тор-
112
мозящей силы, действующей на якорь в магнитном поле. Эта угловая скорость
ш0 и есть скорость установившегося вращения якоря.
График зависимости скорости вращения якоря от времени показан на рисунке
187 сплошной линией для случая, когда скорость вращения якоря в момент
подключения нагрузки была меньше со0, и пунктирной - для случая, когда
она была больше со0.
130. Когда расстояние I между кубиками минимально или максимально, оба
кубика движутся с одинаковой скоростью
v и кинетическая энергия си-
стемы равна 2 - = mv .
При этом потенциальная энергия системы равна потенциальной энергии сжатой
пружины,
т. е.- (где изменение длины 2
пружины считается положительным, если длина I пружины меньше /0, и
отрицательным, если длина I пружины больше 10). Полная энергия системы
равна сумме кинетической и потенциальной энергии,
hr2
т. е. mv2 Ч . Так как
2
эту энергию система приобрела благодаря работе силы F, то FL = mv2 -?->
(1)
где L - расстояние, которое прошел левый (по рисунку) кубик к тому
моменту, когда длина пружины стала минимальной. Если S - расстояние,
пройденное центром,масс системы (рис. 188), то
L- S + "2^0 - (Iq-*);=3+-•
Скорость v кубиков равна скорости центра масс системы. Так как на систему
действует постоянная внешняя сила, то центр масс движется равно-
F
ускоренно с ускорением а - -.
т
Поэтому, обозначив через t время от момента начала движения до того
момента, когда длина пружины стала равна 10 - х, можно записать:
v^at, L = a-^ + A 2 2
Подставляя эти выражения для ии Lb уравнение (1), получим:
F(aJl + ±) = maH2 + ^-.
\ 2 2 / 1 2
Отсюда
-- 4 F =---------------- ,
4/71 2 4/я 2
ИЛИ
Fx = kx2.
р
Следовательно, хх = 0, х2 - -.
к
Таким образом, минимальное расстояние между грузами равно
а максимальное -
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed