Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 37 гостей.

Теоретический тур

   1. Упругая комбинированная прокладка представляет собой стальную и алюминиевую пластины, сложенные вместе. Определите коэффициенты упругости системы вдоль осей OX, OY, OZ Модуль Юнга стали E1 = 250 ГПа, алюминия E2 = 71 ГПа, толщина стального бруска a1 = 1,0 см, алюминиевого a2 = 2,0 см, b = 5,0 см, с = 10 см.

   2. В горизонтальном однородном электростатическом поле находится гладкий сферический купол, с вершины которого (точка A) отпускают небольшую заряженную шайбу. Шайба оторвалась от поверхности купола в точке B, причем <AOB = 30° (O − центр купола).Определите отношение силы тяжести, действующей на шайбу, к силе ее взаимодействия с полем.

   3. Два небольших пластилиновых шарика привязаны нитями длиной a = 20 см к точке A, расположенной на горизонтальной поверхности диска на расстоянии a от его центра O. Шарики расположили так, что одна нить образует угол α1 = 45° с отрезком OA, а вторая − угол α2 = 90°.
   Диск начинают медленно раскручивать вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. Постройте примерный график зависимости угла между нитями от угловой скорости вращения диска, укажите его характерные точки. Коэффициент трения шариков о поверхность диска μ = 0,40.


   4. В качестве модели упругой пленки можно рассмотреть квадратную сетку, образованную очень маленькими пружинками с жесткостью k. Покажите, что в рамках данной модели потенциальная энергия однородно растянутой пленки определяется формулой U = k(√S − √So)2, где S − площадь растянутой пленки, So − ее площадь в недефермированном состоянии. Из пленки изготовили воздушный шарик, радиус которого при недеформированной пленкие равен ro. Найдите зависимость давления воздуха внутри шарика от его радиуса. Атмосферным давлением пренебречь.

   5. Для измерения заряда электрона американский физик Роберт Милликен в 1909 − 1912 годах провел серию экспериментов по исследованию движения маленьких заряженных масляных капель в электрическом поле. В установке Милликена капли масла вбрызгивались в пространство между двумя горизонтальными металлическими пластинами, к которым прикладывалось постоянное электрическое напряжение. С помощью микроскопа проводилось наблюдение за движущимися в воздухе каплями и измерялась скорость их движения. Капли приобретали отрицательный электрический заряд в процессе разбрызгивания. Кроме того, можно было изменять заряд капель, облучая их ультрафиолетовым излучением.
   Не претендуя на абсолютно точное воспроизведение результатов опытов Милликена, опишем одну из возможных схем проведения эксперимента и приведем их результаты в Таблице 1.
   В отсутствии электрического поля измеряется значение скорости падения капли vo. Если на пластины подать постоянное напряжение Uo, капля начинает двигаться вверх, измеренная при этом скорость капли обозначена v2, измеренное значение радиусов капель r. Плотность масла &pho; = 910 кг/м3, расстояние между металлическим пластинами h = 1,0 см, ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с2.
   Для капель микронного радиуса сила вязкого трения пропорциональна скорости их движения. Считать, что в процессе измерения по описанной схеме заряд капли остается постоянным.
   Таблица 1.


r, мкм
vo, мм/с
Uo, кВ
v1, мм/с
1
1,3
0,19
5,0
0,18
2
1,7
0,32
5,0
0,51
3
1,7
0,32
5,0
0,24
4
1,2
0,16
5,0
0,23
5
1,4
0,22
5,0
0,29
6
2,0
0,44
5,0
0,39
7
1,6
0,28
5,0
0,46
8
1,5
0,25
5,0
0,38
9
2,2
0,53
5,0
0,22
10
1,4
0,22
5,0
0,63

   Определите по этим данным заряд электрона, оцените погрешность полученной величины.