Через какое время мотоциклист, движущийся со скоростью 100 км/ч, догонит велосипедиста, едущего в том же направлении со скоростью 20 км/ч, если начальный момент времени расстояние между ними было равно 160 км?
выполнить решение аналитическим и графическим.

Показать ответ

Ответ:

lerasifr

29.08.2020 09:08

Переведём данные величины сопротивления в СИ:

$R_1=8000~\Omega$ (Ω = Ом, просто в таком варианте написания нет путаницы с метрами)

$R_2=2000~\Omega$

$R_3=4000 ~\Omega$

$R_4=2000~\Omega$

$R_5=4000~\Omega$

Так как у нас смешанное соединение, то нам придётся посчитать полное сопротивление цепи для расчёта остальных характеристик.

Резисторы 1 и 2 соединены параллельно, а значит $R_{12}=\frac{1}{\frac{1}{R_1} +\frac{1}{R_2} } =\frac{R_1R_2}{R_1+R_2} =\frac{8000\times2000}{8000+2000} =\frac{16000000}{10000} =1600~\Omega$

Резисторы 4 и 5 соединены последовательно, отсюда $R_{45}=R_4+R_5=2000+4000=6000~\Omega$

Резисторы 3 и 45 соединены параллельно, тогда $R_{345}=\frac{1}{\frac{1}{R_3}+\frac{1}{R_{45}} } =\frac{R_3R_{45}}{R_3+R_{45}} =\frac{4000\times6000}{4000+6000} =\frac{24000000}{10000} =2400~\Omega$

Участки цепи с резисторами 12 и 345 соединены последовательно, а значит полное сопротивление цепи $R_{12345}$ или R_0 будет считаться так:

$R_0=R_{12}+R_{345}=1600+2400=4000~\Omega$

По закону Ома $I_0=\frac{U_0}{R_0}$ , где I_0 - сила тока в цепи, U_0 - общее напряжение

$I_0=\frac{40~\mathrm B}{4000~\Omega} =0,01~\mathrm A$

Так как участки цепи с резисторами 12 и 345 соединены последовательно, то $I_0=I_{12}=I_{345}$ .

Так как резисторы 1 и 2 соединены параллельно, то $U_{12}=U_1=U_2$

Считаем $U_{12}$ :

$U_{12}=U_1=U_2=I_{12}R_{12}=I_0R_{12}=0,01~\mathrm A\times1600~\Omega=16~\mathrm B$

Тогда найдём силы тока для каждого из резисторов 1 и 2:

$I_1=\frac{U_1}{R_1} =\frac{16~\mathrm B}{8000~\Omega} =0,002~\mathrm A$

$I_2=\frac{U_2}{R_2} =\frac{16~\mathrm B}{2000~\Omega}=0,008~\mathrm A$

Найдём $U_{345}$ :

$U_{345}=U_0-U_{12}=40-16=24~\mathrm B$

Так как резисторы 3 и 45 соединены параллельно, то $U_{345}=U_3=U_{45}=24~\mathrm B$

Найдём I_3 :

$I_3=\frac{U_3}{R_3} =\frac{24~\mathrm B}{4000~\Omega} =0,006~\mathrm A$

Найдём $I_{45}$ :

$I_{45}=I_{345}-I_{3}=I_0-I_3=0,01-0,006=0,004~\mathrm A$

Резисторы 4 и 5 соединены последовательно, тогда $I_{45}=I_4=I_5=0,004~\mathrm A$

Найдём U_4 и U_5 :

$U_4=R_4I_4=2000\times0,004=8~\mathrm B$

$U_5=R_5I_5=0,004\times4000=16~\mathrm B$

ответ: $R_0=4000~\Omega$ , $I_0=0,01~\mathrm A$ , $I_1=0,002~\mathrm A$ , $I_2=0,008~\mathrm A$ , $I_3=0,006~\mathrm A$ , $I_4=I_5=0,004~\mathrm A$ , $U_1=U_2=16~\mathrm B$ , $U_3=24~\mathrm B$ , $U_4=8~\mathrm B$ , $U_5=16~\mathrm B$

0,0(0 оценок)

Ответ:

Юлия7881

20.01.2022 05:10

На самом деле, дело не совсем в силе точка в эпицентре. Скорее, косвенно. Я думаю, дело в, так сказать, стабильности волны. Теперь чуть подробнее о волне:
Вообще говоря, волна есть циркуляция воды по окружности. То, что мы видим (гармонические поднятия и провалы в уровне воды) - лишь огибающая таких окружностей. В то время как волна подходит к берегу, глубина, понятное дело, уменьшается. Окружности, по которым движутся отдельно выделенные объемы воды сложным образом изменяются и волна "заворачивается". Дело еще и в том, что при всем этом высота волны чуть ли не экспоненциально возрастает (чтобы это доказать, надо быть широким специалистом по... векторным полям, я думаю =) ).
Также, стоит отметить, что волн в море очень и очень много. В физике существует такое понятие, как интерференция - если две волны каким-либо образом сталкиваются, то в некоторых местах они усиливаются, а в некоторых местах они ослабевают (в случае когерентных, то есть одинаковых волн, убиваются вовсе).
Так и волны в океане, могут интерферировать. Чем мощнее волна, тем меньше у нее шансов быть убитой менее мощными волнами. Отсюда и зависимость высоты волны у берега от ее стабильности.
Таким образом, волны цунами весьма и весьма мощны, а значит и стабильны. Поэтому они могут практически в первозданном виде дойти до берега, где работу по увеличению высоты совершает значительное изменение глубины. Циркуляция малых объемов воды изменяется, в результате чего, высота волны многократно увеличивается. Вот так. 8)
Можно также привести парочку формул:
формула для скорости волны: $v=\sqrt {gH}$ , где Н - глубина в данном месте.
Отсюда вытекает строгое доказательство возрастания высоты волны при приближении к берегу.
Для морских волн можно считать, что энергия, которую они несут, в каждый момент времени сохраняется. Из формулы для скорости видно, что при приближении к берегу кинетическая энергия волны уменьшается. Следовательно, увеличивается потенциальная энергия объема воды в волне в данный момент времени.
Также, приведу эмпирическую формулы для высоты волны:
$H=1,3\cdot H_0\cdot [\frac{B_0}{B_1}]^{\frac 1 4}$ .
Здесь Н0 - изначальная высота волны (сразу после толчка в случае цунами)
В0 - глубина в месте толчка
В1 - глубина, на которой производится расчет.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика