4. Катушка подключена в цепь переменного тока с напряжением 275 В и силой тока 9.5 А. Найти чему равно значение индуктивности катушки если период цепи равен 3.9 сек.
Задача очень простая, на умение записывать уравнения движения тел в соответствующих осях. Рисунок для решения мы приводим справа, для его увеличения нажмите на него.
Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22 Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
Решим более глобальную задачу. Научимся решать все подобные данным задачи. Для этого решим аналогичные задачи
*** Аналог задачи 1
Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.
Дано: м ; м .
Найти: 1) ; 2) .
Решение:
1) воспользуемся формулой «уравнение движения» :
, а значит: ;
, откуда: ;
В итоге: ;
.
В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.
2) воспользуемся «безвременнóй формулой» :
, а значит: ;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.
*** Аналог задачи 2
На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.
Дано: кг ; ; ;
Найти: .
Решение:
По Второму Закону Ньютона:
;
В нашем случае:
;
;
м/с² ;
м/с² м/с² ;
В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .
*** Аналог задачи 3
Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.
Дано: Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ; м/c ;
Найти: .
Решение: Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:
, где – угловая скорость часовой стрелки.
, где T – период вращения часовой стрелки.
Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.
м/с² м/с² мм/с²
мкм/с² нм/с² ;
(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)
В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .
*** Аналог задачи 4
Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано: м ; м/с .
Найти:
Решение: Воспользуемся «безвременнóй формулой» :
;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.
Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:
D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.
Тогда корни квадратного уравнения равны:
t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:
t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:
[t=0,7сt=0,3с
*** Аналог задачи 1
Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.
Дано:
м ;
м .
Найти:
1) ;
2) .
Решение:
1) воспользуемся формулой «уравнение движения» :
, а значит: ;
, откуда: ;
В итоге: ;
.
В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.
2) воспользуемся «безвременнóй формулой» :
, а значит: ;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.
*** Аналог задачи 2
На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.
Дано:
кг ;
;
;
Найти:
.
Решение:
По Второму Закону Ньютона:
;
В нашем случае:
;
;
м/с² ;
м/с² м/с² ;
В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .
*** Аналог задачи 3
Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.
Дано:
Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ;
м/c ;
Найти: .
Решение:
Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:
, где – угловая скорость часовой стрелки.
, где T – период вращения часовой стрелки.
Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.
м/с² м/с² мм/с²
мкм/с² нм/с² ;
(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)
В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .
*** Аналог задачи 4
Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано:
м ;
м/с .
Найти:
Решение:
Воспользуемся «безвременнóй формулой» :
;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.