Закон збереження моменту імпульсу

1.131.Горизонтальна платформа масою 80 кг і радіусом 1 м обертається з частотою 20 об/хв. В центрі платформи стоїть людина і тримає у розведених руках тягарі. Людина опускає руки і зменшує свій момент інерції від 2,94 кг∙м² до 0.98 кг∙м². Як зміниться частота обертання?

1.132.Людина масою 60 кг знаходиться на нерухомій платформі масою 100 кг і радіусом 10 м. З якою частотою буде обертатися платформа, якщо людина буде іти зі швидкістю 4 км/год по її поверхні по колу радіусом 5 м?

1.133.Диск радіусом 20 см і масою 2,4 кг обертається з періодом 4 с. З висоти 20 см вільно падає пластилінова кулька масою 20 г і попадає на поверхню диску на відстані 15 см від осі. Як зміниться період обертання диска? Як впливає на відповідь зміна параметрів задачі? (Висоту, з якої падає кулька збільшили вдвічі; масу кульки збільшили вдвічі; відстань від точки падіння до осі зменшили вдвічі).

1.134. На краю нерухомого диску масою 1,4 кг жорстко закріплена кулька масою 0,3 кг (рис.6). В неї влучає кулька масою 0,6 кг, яка летить по дотичній зі швидкістю 16 м/с. Якою буде кутова швидкість обертання системи після недружнього удару кульок? Діаметр диску 18 см. Обидві кульки вважати матеріальними точками.

 

 

Розділ 2. Електричні явища

Загальні рекомендації до розв’язання задач

· Привести всі одиниці виміру до СІ, тобто взяти за основу Кулон, Ньютон, Ампер, Вольт, Ом, Джоуль, сукунду, метр і т.ін.

· Створити схематичний рисунок, на якому показано, наприклад, розташування електричних зарядів, траєкторію руху заряджених частинок, вектори сил та напруженість у даній точці поля; з’єднання провідників.

· При необхідності обрати оптимальну систему відліку. Згідно загального правила, модулі векторів, які співпадають з напрямком обраної осі, входять до рівнянь із знаком «+»; якщо вектор спрямован протилежно напрямку обраної осі, його модуль входить до рівняння із знаком «-».

· Розв’язувати задачі у загальному вигляді, тобто доводити до кінцевої формули, у яку підставляти чисельні дані.

 

Основні фізичні величини механіки

Розмірності, рекомендовані позначення

 

Назва - укр.	Позначення	Розмірність в СI	Название - рус
Заряд		Кулон, Кл	Заряд
Напруженість поля		Н/Кл; В/м	Напряженность поля
Лінійна густина заряду		Кл/м	Линейная плотность заряда
Поверхнева густина заряду		Кл/м^2	Поверхностная плотность заряда
Потенціал		Вольт, В	Потенциал
Напруга		Вольт, В	Напряжение
Електроємність		Фарада, Ф	Электроемкость
Сила струму		Ампер, А	Сила тока
Густина струму		А/м^2	Плотность тока
Опір		Ом, Ом	Сопротивление
Питомий опір		Ом∙м	Удельное сопротивление
Електрична потужність		Ватт, Вт	Електрическая мощность
Концентрація носіїв		1/м^3	Концентрация носителей

 

Електростатична взаємодія.

Основою електрики є закон Кулона. Між двома точковими зарядами і , розташованими на відстані у вакуумі діє сила

. (1)

= 8,85∙10^-12 Ф/м - універсальна фізична стала. У речовині з діелектричною проникністю сила взаємодії (1) зменшена в разів.

На точковий заряд розташований у довільному електричному полі діє сила

. (2)

Параметр – це напруженість електричного поля у точці розташування заряду. Він характеризує силу, що діє на одиничний позитивний заряд,

 

Напруженість електричного поля можна обчислити за формулами, якщо поле створено

 

точковим зарядом , або сферичним рівномірно зарядженим тілом		(3)
нескінченно довгою рівномірно зарядженою ниткою з лінійною густиною заряду		(4)
нескінченна рівномірно зарядженою площиною з поверхневою густиною заряду		(5)
сферичним рівномірно зарядженим тілом радіуса		(6)

У формулах (3,4) – це відстань до заданої точки від точкового заряду або від зарядженої нитки, які є джерелом поля.

У формулі (6) - це відстань від центра сфери до заданої точки поля, причому обов’язково > . Тобто, формулу (6) можна використовувати виключно для точок, які лежать зовні сферичної поверхні. Для внутрішніх точок ( < ) напруженість дорівнює нулю, якщо сфера металева.

Звернемо увагу, що поле нескінченої рівномірно зарядженої площини є однорідним, тобто не залежить від відстані до поверхні (див.форм. (5)). Як наслідок поле між обкладинками плоского конденсатора є теж однорідним.