vse-v-sad-sdesign
?>

В колебательном контуре происходят свободные незатухающие колебания с энергией W = 1 мДж. Пластины плоского конденсатора медленно раздвинули так, что циклическая частота колебаний увеличилась в n = 2 раза. Какую работу совершили при этом против электрических сил? нужно пошаговое решение

Физика

Ответы

korj8

В этом колебательном контуре не изменился общий заряд, который бегал туда-сюда от одной пластинки конденсатора к другой. Поэтому амплитуда заряда осталась неизменной.

Так как пластины раздвигали, емкость конденсатора падала обратно пропорционально расстоянию между ними

C = \varepsilon\varepsilon_0 S / d

А если частота возросла в два раза, значит емкость уменьшилась в 4 раза, так как частота обратно пропорциональна корню из емкости

\omega = 1/\sqrt{LC}

Итак, если емкость уменьшилась в 4 раза, то энергия в контуре, которую можно найти как энергию максимально заряженного конденсатора в 4 раза увеличилась: при неизменном амплитудном заряде конденсатора, его энергия обратно пропорциональна емкости

W_C = q^2/(2C)

Значит энергия контура теперь стала 4 мДж. Работа сторонних сил пошла на увеличение энергии от 1 до 4 мДж и равна 3мДж

lokos201272
Выведем формулу для мощности через силу и скорость.
По определению, мощность есть скорость изменения работы (другими словами, производная), т.е. предел приращения работы, отнесенному к промежутку времени, в течение которого она меняется при стремлении этого промежутка к нулю. Работаем в самом простом случае (рассматривая конечные приращения).
P=\frac {\Delta A}{\Delta t}
(в предельном случае все значки приращений \Delta превращаются в значки дифференциалов d)
Элементарная работа есть скалярное произведение векторов элементарного перемещения на силу, которая действует на тело во время его движения на этом пути. Полная работа (по-взрослому) - криволинейный интеграл второго рода: 
\delta A=(\vec F, \vec {ds});\\A=\int\limits_\Gamma(\vec F\cdot \vec {dr})).
В самом простом случае, при постоянной силе, есть просто скалярное произведение векторов перемещения и силы:
A=(\vec F, \vec {\Delta S})
Подставим работу в формулу для мощности:
P=\frac {\Delta ((\vec F,\vec{\Delta S}))}{\Delta t}=(\vec F,\frac {\vec{\Delta S}}{\Delta t})=(\vec F, \vec v).
Поскольку в ситуации, описанной в условии задачи вектор перемещения в любой момент времени коллинеарен вектору силы, скалярное произведение можно заменить на произведение модулей векторов:
\boxed{P=F\cdot v}=1,2\cdot 10^4\cdot 10^{-1}=1200 (W)
(3,6 км/ч ≡ 0,1 м/с)
ответ: 1,2 кВт.
khvorykhphoto
1)Перейдем в систему отсчета товарного поезда(из которой мы видим, как товарный поезд стоит, а электропоезд будет двигаться со скоростью v=30-10=20м/с.

2)Теперь, рассмотрим из нашей системы процесс обгона: электропоезд начинает обгон, когда его передняя точка стоит наравне с задней точкой товарного поезда. Заканчивает обгон, когда задняя точка электропоезда стоит наравне с передней товарного поезда. Отсюда следует, что мы можем рассмотреть заднюю точку электропоезда, которая пройдет путь L=120+420=540м со скоростью 20м/с.

3)время обгона t=540/20=27с
ответ: 27 секунд

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

В колебательном контуре происходят свободные незатухающие колебания с энергией W = 1 мДж. Пластины плоского конденсатора медленно раздвинули так, что циклическая частота колебаний увеличилась в n = 2 раза. Какую работу совершили при этом против электрических сил? нужно пошаговое решение
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

msangelika1010
alex091177443
Даниил247
Urmanov19903131
vikanikita
ortopediya
Татьяна_Александра1114
ИринаАлександровна
gostivdom302
toprussianevent
inris088
clubgarag701
Grigorevna23
PushkinaKurnosov984
iracaenko153