Горизонтальный стержень массы m и длиной l скользит без трения по двум вертикальным стержням, соединенным внизу конденсатором емкостью C. Имеется однородное магнитное поле B, перпендикулярное плоскости падения стержня. Найти ускорение стержня, пренебрегая электрическим соединением образованной цепи (все стержни – проводящие Система находится в поле тяготения Земли g. Ход решения тоже нужен.

Дано:

R1 = 3 Ом

R2 = 6 Ом

R3 = 2 Ом

R4 = 12 Ом

R5 = 6 Ом

I1 = 2 А

I2, I3, I4, I5, U1, U2, U3, U4, U5, R, I, U - ?

Т.к. резисторы R1 и R2 соединены параллельно, то падение напряжения на каждом из них будет одинаковым:

U1 = U2 = I1*R1 = 2*3 = 6 В

Тогда сила тока I2 равна:

I2 = U2/R2 = 6/6 = 1 A

Сила тока, протекающая через резистор R3, по Первому закону Кирхгофа равна сумме сил тока I1 и I2:

I3 = I1 + I2 = 2 + 1 = 3 A

Тогда U3 равно:

U3 = I3*R3 = 3*2 = 6 В

Напряжение на R4 и напряжение на R5 равны, т.к. резисторы запараллелены. Кроме того, такое же напряжение будет и на эквивалентном резисторе R123, и оно же будет являться напряжением U всего участка цепи. Это напряжение на концах верхней ветви можно выразить через сумму падений напряжения U1 и U3:

U = U4 = U5 = U1 + U3 = 6 + 6 = 12 В

Тогда силы тока I4 и I5:

I4 = U4/R4 = 12/12 = 1 A

I5 = U5/R5 = 12/6 = 2 A

Сила тока I, протекающая в изoбражённом участке цепи, равна сумме сил тока I3, I4 и I5:

I = I3 + I4 + I5 = 3 + 1 + 2 = 6 A

Эквивалентное сопротивление R участка цепи равно:

R = U/I = 12/6 = 2 Ом

Объяснение:

Пусть для определенности и слово говорит человек, стоящий в точке A (см. рисунок)

1) Напрямую звук пойдёт по зеленому пути AB, его длина по условию l. Тогда если длительность звучания слова t, то конец слова второй услышит через время .

2) Эхо распространится вдоль красного пути AXB, это кратчайший путь, соединяющий A и B, касающийся стенки. Его можно представлять как кратчайший путь от воображаемого человека, который стоит за стеной на таком же расстоянии, что и первый, в точке . Длину этого пути найдём по теореме Пифагора.

- Расстояние вдоль стены между людьми находим из маленького треугольника сверху:

- Длину отрезка — из треугольника :

Начало слова второй услышимт через

Тогда