Колебательный контур имеет индуктивность 1.6 мГн, емкость конденсатора 0.04 мкФ и максимальную разность потенциалов на обкладках конденсатора 200 В. Чему равна максимальная сила тока в контуре? Активное сопротивление контура мало. Построить векторную диаграмму напряжений и привести графики Uc(t) и зависимость энергии в L и C от времени.

Дано: h = 2 м; r = 5 см = 0,05 м; ρ(воды) = 100 кг/м³; g = 10 м/с².

Найти: F - ?

Решение. Вынуть пробку мешает сила давления воды в бассейне. Минимальная сила, необходимая для того, чтобы вынуть пробку из отверстия, по значению равна силе давления воды на пробку: F = Fдавл.

Чтобы найти силу давления на пробку, воспользуемся определением давления: p = Fдавл/S ⇒ Fдавл = pS, а где гидростатическое давление воды: p = ρgh, а площадь круга: S = πr². Отсюда Fдавл = ρgh × πr².

Определим значение искомой величины:

[F] = кг/м³ × м/с² × м × м² = кг×м/с² = Н

F = 1000 × 10 × 2 × 3,14 ×0,05² = 157 Н.

ответ: F = 157 H.

T = 2 c;

A = 2 см;

x = 1,73 см.

<V> - ?

Гармонический закон движения, с учётом того, что мы движемся с положения равновесия (т. е. при t = 0, мы должны получить x = 0): (1)

Также полезно будет вспомнить про циклическую частоту: (2)

Вычислим циклическую частоту из формулы (2):

Найдём время, за которое маятник сместится в положение x, используя формулу (1). Обойдёмся без арксинусов, подставив в калькулятор получим (много значений получим, но нас интересует первое прохождение данного положения, тогда полученное время не должно быть больше четверти периода, т. е. t < 0,5 с), t = 0,33 с.

Здесь стоит отметить следующее: период - время, за которое маятник проходит целый цикл, так сказать и "туда" и "назад", значит в одну сторону - полупериод, а так как мы начинаем с положения равновесия, то речь идёт уже о четверти периода.

Средняя скорость - результат деления всего пути на всё время, то есть получаем:

(см/с).