Як треба орієнтувати дротяну рамку в однорідному магнітному полі, щоб магнітний потік через рамку дорівнював нулю? був максимальний

магнитный поток будет равняться нулю,когда плоскость рамки будет располагаться паралельно линий движения цастиц магнитного поля.и наоборот,когда рамка будет располагаться перпендикулярно линиям движ.частиц манг. поля-максимальный)

Задача 8.1. Средняя скорость велосипедиста.

Автомобиль первую часть пути проехал со скоростью втрое большей, чем вторую, а третью, последнюю часть

пути — со скоростью вдвое меньшей, чем первую. С какими скоростями перемещался автомобиль на первом,

втором и третьем участках, если на преодоление первого и третьего участков он затратил одно и то же время,

равное половине времени на втором участке, а его средняя скорость на всём пути составила 19,5 м/с?

Задача 8.2. Кубики в сосуде.

a б

Рис. 8.1.

В цилиндрический сосуд помещают два лежащих друг на друге кубика

(маленький на большом), сделанных из одинакового материала. Маленький кубик является сплошным, в то время как большой кубик,

имеющий ребро вдвое большей длины, имеет внутри полость. В сосуд медленно наливают масло. Когда уровень масла достигает середины маленького кубика (см. рис. 8.1a), нижний кубик отрывается от

дна. Если же опыт повторить в случае, когда кубики переставлены

местами, то, как только масло достигнет того же самого уровня (см.

рис. 8.1б), верхний кубик оторвётся от нижнего.

1. Какова плотность материала, из которого сделаны кубики, если плотность масла равна 900 кг/м

3

?

2. Какую долю объёма большого кубика занимает полость?

Задача 8.3. Чебурашка Гене.

Как-то осенним днём Крокодил Гена купил в магазине два одинаковых по массе пакета апельсинов и понёс их

домой. Чебурашка, в качестве моральной поддержки, шёл рядом с Крокодилом. Внезапно один из пакетов не

выдержал и порвался, а апельсины упали в лужу. Чтобы Гене донести последний оставшийся пакет, Чебурашка сел Крокодилу на плечи и взял покупку в свои руки. Чему равнялась масса одного пакета апельсинов,

если масса Чебурашки равна , а масса Гены — 47? Известно, что суммарное давление Гены и Чебурашки на

землю (вместе с покупками) в конце путешествия стало в 1,2 раза меньше их суммарного давления при выходе из

магазина. Общая площадь ступней Гены в 10 раз больше общей площади ступней Чебурашки.

Задача 8.4. Эксперименты с линейкой.

Готовясь к экспериментальному туру олимпиады по физике, мальчик Паша решил определить массу пустого медицинского шприца (без иглы) ёмкостью 20 мл. Для этого он взял линейку длиной 50 см и подвесил к её концу

шприц, наполовину наполненный водой. Получившуюся систему Паша подвесил на нити. Оказалось, что система

находится в равновесии, если точка подвеса линейки располагается на расстоянии 36 см от одного из её краёв.

Выяснив это, Паша повторил опыт, но со шприцем, заполненным водой полностью. В этом случае система находится в равновесии, когда точка подвеса линейки расположена на расстоянии 38 см от того же края.

1. Определите массу пустого шприца.

2. Под конец Паша решил определить ещё и плотность неизвестной жидкости. Для этого он провёл третий опыт,

но со шприцем, полностью заполненным этой жидкостью. Найдите плотность неизвестной жидкости, если в этом

случае точка подвеса оказалась на расстоянии 38,5 см от края линейки.

Линейку считать однородной, массой нитей пренебречь. Плотность воды равна 1000 кг/м

3

Объяснение:

1.13 в качестве примера показана схема электрической цепи с пятью узлами и девятью ветвями. В частных случаях встречаются ветви только с резистивными элементами без источников ЭДС (ветвь 1 — у) и с сопротивлениями, практически равными нулю (ветвь 2 — р). Так как напряжение между выводами ветви 2 — р равно нулю (сопротивление равно нулю), то потенциалы точек 2 и р одинаковы и оба узла можно объединить в один.

Режим электрической цепи произвольной конфигурации полностью определяется первым и вторым законами Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа применяется к узлам и формулируется следующим образом: алгебраическая сумма токов в узле равна пулю:

В этом уравнении одинаковые знаки должны быть взяты для токов, имеющих одинаковые положительные направления относительно узловой точки. В дальнейшем будем в уравнениях, составленных по первому закону Кирхгофа, записывать токи, направленные к узлу, с отрицательными знаками, а направленные от узла, — с положительными.

Если к данному узлу присоединен источник тока, то ток этого источника также должен быть учтен. В дальнейшем будет показано, что в ряде случаев целесообразно писать в одной части равенства (1.19а) алгебраическую сумму токов в ветвях, а в другой части алгебраическую сумму токов, обусловленных источниками токов:

где I — ток одной из ветвей, присоединенной к рассматриваемому узлу, a J — ток одного из источников тока, присоединенного к тому же самому узлу; этот ток входит в (1.196) с положительным знаком, если направлен к узлу, и с отрицательным, если направлен от узла.

Второй закон Кирхгофа применяется к контурам электрической цепи и формулируется следующим образом: в любом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех элементах и участках цепи, входящих в этот контур, равна нулю:

при этом положительные направления для напряжений на элементах и участках выбираются произвольно; в уравнении (1.20а) положительные знаки принимаются для тех напряжений, положительные направления которых совпадают с произвольно выбранным направлением обхода контура.

Часто применяется другая формулировка второго закона Кирхгофа: в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках с сопротивлениями, входящими в этот контур, равна алгебраической сумме ЭДС:

В этом уравнении положительные знаки принимаются для токов и ЭДС, положительные направления которых совпадают с произвольно выбранным направлением обхода рассматриваемого контура.

В теории электрических цепей решаются задачи двух типов. К первому типу относятся задачи анализа электрических цепей, когда, например, известны конфигурация и элементы цепи, а требуется определить токи, напряжения и мощности тех или иных участков. Ко второму типу относятся обратные задачи, в которых, например, заданы токи и напряжения на некоторых участках, а требуется найти конфигурацию цепи и выбрать ее элементы. Такие задачи называются задачами синтеза электрических цепей. Отметим, что решение задач анализа намного проще решения задач синтеза.

В практической электротехнике довольно часто встречаются задачи анализа. Кроме того, для овладения приемами синтеза цепей необходимо предварительно изучить методы их анализа, которые преимущественно и будут в дальнейшем рассматриваться.

Задачи анализа могут быть решены при законов Кирхгофа. Если известны параметры всех элементов цепи и ее конфигурация, а требуется определить токи, то при составлении уравнений по законам Кирхгофа рекомендуется придерживаться такой последовательности: сначала выбрать произвольные положительные направления токов во всех ветвях электрической цепи, затем составить уравнения для узлов на основании первого закона Кирхгофа и, наконец, составить уравнения для контуров на основании второго закона Кирхгофа.

Пусть электрическая цепь содержит В ветвей и У узлов. Покажем, что на основании первого и второго законов Кирхгофа можно составить соответственно У — 1 и В — У + 1 взаимно независимых уравнений, что в сумме дает необходимое и достаточное число уравнений для определения В токов (во всех ветвях).

На основании первого закона Кирхгофа для У узлов (рис. 1.13) можно написать У уравнений:

Так как любая ветвь связывает между собой только два узла, то ток каждой ветви должен обязательно войти в эти уравнения 2 раза, причем I12=-I21; I13=-I31 и т.д.

Следовательно, сумма левых частей всех У уравнений дает тождественно нуль. Иначе говоря, одно из У уравнений может быть получено как следствие остальных У — 1 уравнений или число взаимно независимых уравнений, составленных на основании первого закона Кирхгофа, равно У — 1, т. е. на единицу меньше числа узлов. Например, в случае цепи по рис. 1.14,о с четырьмя узлами

Добавим к этим У — 1 = 3 уравнениям