Повітряна куля натягує причальний трос із силою 800H . Густина повітря поблизу земної поверхні 1,3кг/м³. Після того як від'єднали кінець троса, куля піднялася на висоту, де густина повітря становить 1,1 кг/м³. Чому дорівнює об'єм кулі?
Как известно, сила, действующая со стороны электромагнитного поля на движущуюся со скоростью v c зарядом q частицу, выражается формулой:
, (1)
где первый член представляет силу, действующую со стороны электрического поля (сила Кулона), второй – со стороны магнитного поля B (сила Лоренца). Дальнейшие рассуждения мы проведём для положительно заряженной частицы, однако они применимы и к движению отрицательно заряженных частиц. Когда речь идёт об электроне, необходимо помнить что он несёт отрицательный заряд и направление его отклонения всегда будет противоположно направлению отклонения положительно заряженной частицы.
Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массыm на ускорение :
. (2)
Приравнивая правые части (1) и (2), получаем:
. (3)
Для ускорения можно записать следующее соотношение
(4)
Это уравнение (4) показывает, что движение заряженной частицы в силовых полях зависит от отношения , которое называетсяудельным зарядом данной частицы. Следовательно, изучая движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, можно определить удельный заряд частицы и тем самым получить сведения о природе частиц.
Удельный заряд электрона можно определить различными методами. Наиболее распространёнными из них являются метод магнитной фокусировки и метод магнетрона.
Рассмотрим теперь отдельно действие магнитного поля. Полагая в (3) , получаем:
. (5)
В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно к скорости частицы, легко найти ее траекторию. В самом деле, так как сила Лоренца всегда перпендикулярна к скорости, то она меняет только направление скорости, но не её величину, поэтому электрон будет двигаться по окружности с некоторым радиусом ρ. Приравнивая значение силы Лоренца и центробежной силы инерции:
, (6)
получаем выражение для радиуса ρ
. (7)
Чем больше скорость электрона , тем сильнее он стремится двигаться прямолинейно по инерции, и радиус искривления траектории будет больше.
Как известно, сила, действующая со стороны электромагнитного поля на движущуюся со скоростью v c зарядом q частицу, выражается формулой:
, (1)
где первый член представляет силу, действующую со стороны электрического поля (сила Кулона), второй – со стороны магнитного поля B (сила Лоренца). Дальнейшие рассуждения мы проведём для положительно заряженной частицы, однако они применимы и к движению отрицательно заряженных частиц. Когда речь идёт об электроне, необходимо помнить что он несёт отрицательный заряд и направление его отклонения всегда будет противоположно направлению отклонения положительно заряженной частицы.
Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массыm на ускорение :
. (2)
Приравнивая правые части (1) и (2), получаем:
. (3)
Для ускорения можно записать следующее соотношение
(4)
Это уравнение (4) показывает, что движение заряженной частицы в силовых полях зависит от отношения , которое называетсяудельным зарядом данной частицы. Следовательно, изучая движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, можно определить удельный заряд частицы и тем самым получить сведения о природе частиц.
Удельный заряд электрона можно определить различными методами. Наиболее распространёнными из них являются метод магнитной фокусировки и метод магнетрона.
Рассмотрим теперь отдельно действие магнитного поля. Полагая в (3) , получаем:
. (5)
В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно к скорости частицы, легко найти ее траекторию. В самом деле, так как сила Лоренца всегда перпендикулярна к скорости, то она меняет только направление скорости, но не её величину, поэтому электрон будет двигаться по окружности с некоторым радиусом ρ. Приравнивая значение силы Лоренца и центробежной силы инерции:
, (6)
получаем выражение для радиуса ρ
. (7)
Чем больше скорость электрона , тем сильнее он стремится двигаться прямолинейно по инерции, и радиус искривления траектории будет больше.
при вытвскивании кубика F1+Fa=Fт
Fт=mg=p2V1g - сила тяжести куба Fa=gp1(V1+V) - действующая на него сила архимеда, где V - это обьем полости
F1+gp1(V1+V) = p2V1g
F2+F=Fa
F2+p2V1g = gp1(V1+V)
система уравнений:
1)F1+gp1(V1+V) = p2V1g
2)F2+p2V1g = gp1(V1+V)
из первого выразим V1:
F1+gp1V1+gp1V=p2V1g
F1+gp1V=V1g( p2-p1)
V1=(F1+gp1V)/g(p2-p1)
подставим во второе:
F2+p2(F1+gp1V)g/g(p2-p1)=gp1(F1+gp1V)/g(p2-p1) +gp1V
F2+p2(F1+gp1V)/(p2-p1)=p1(F1+gp1V)/(p2-p1) +gp1V |*(p2-p1)
F2(p2-p1) + p2(F1+gp1V)=p1(F1+gp1V)+ gp1V(p2-p1)
F2(p2-p1) + p2F1+gp1p2V=p1F1+gp1p2V+gp1V(p2-p1)
F2(p2-p1)+p2F1-p1F1= gp1p2V+gp1V(p2-p1)-gp1p2V
F2(p2-p1)+F1(p2-p1)=gp1V(p2-p1) | :(p2-p1)
F2+F1=gp1V
V=(F1+F2)/gp1=(50+26)/10*1000=0.0076 cм3