Примеры решения задач Конспекты Контрольная работа Задачник Справочник по физике

Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Потенциал системы точечных зарядов.

По принципу суперпозиции полей потенциал системы точечных зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей, создаваемых в данной точке каждым зарядом в отдельности. Это очевидно, так как:

Е = Е1 + Е2 = – gradj1 – gradj2 = – grad (j1 + j2). Кинематика материальной точки. Перемещение материальной точки происходит в пространстве и изменяется со временем. Реальное пространство трехмерно, положение любой момент времени полностью определяется тремя числами — ее координатами выбранной системе отсчета. Число независимых величин, задание которых необходимо для однозначного определения положения тела, называется числом его степеней свободы. В качестве системы координат выберем прямоугольную, или декартову, систему координат. Для описания движения точки, кроме координат, еще иметь устройство, с помощью которого можно измерять различные отрезки времени.

Следовательно, потенциал j0 поля, создаваемого системой точечных зарядов qi, равен

j0(r) = , (7.3)

где ri – длина радиус-вектора, проведенного от i-го заряда к точке поля с координатами r{x,y,z}.

Потенциал поля проводящей сферы.

 Поскольку напряженность электрического поля проводящей сферы определяется (вне сферы) таким же выражением, что и напряженность поля точечного заряда, то зависимость потенциала от расстояния r от центра сферы до данной точки будет равна: j(r) = . Так как электрическое поле внутри проводящей сферы равно нулю, то при r £ R потенциал постоянен и равен потенциалу поверхности сферы:

j(r £ R) = , где R – радиус сферы.

Электроёмкость.

По определению простым конденсатором называется система двух проводников, образующих изолированное от других тел электрическое поле при заряжении их равными и противоположными по знаку зарядами.

Мы будем рассматривать три типа конденсаторов: плоский, цилиндрический и сферический. Электроемкость С любого конденсатора определяется как коэффициент пропорциональ-ности между зарядом q и разностью потенциалов Dj между электродами (обкладками) конденсаторов: q = C×Dj. Таким образом, расчет емкости конденсатора сводится к вычислению связи между q и Dj. Можно показать, что при параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются: С0 = С1 + С2 + С3 …, а при параллельном соединении складываются обратные к ним величины: 1/C0 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + … . 

Велосипедист начал свое движение из состояния покоя и в течение первых 4 с двигался с ускорением 1 м/с2, затем в течение 0,1 мин он двигался равномерно и последние 20 м – равнозамедленно до остановки. Постройте графики зависимости υ(t) и a(t), найдите среднюю скорость за все время движения велосипедиста.

Дано:

υ0 = 0

t1 = 4 c, a1 = 1 м/с2

t2 = 0,1 мин = 6 с

υ1 = const, a2 = 0

S3 = 20 м, υ2 = 0

Решение:

Средняя скорость определяется  как  где t = t1 + t2 + t3, т.к. весь путь можно разбить на три участка с разным характером движения. Тогда .

υср – ?

S = S1 + S2 + S3,

где  – движение равноускоренное с нулевой начальной скоростью.

Тогда υ1 = а1 t1. На втором участке движение равномерное S2 = υ1t2 = а1·t1·t2. И на последнем участке движение равнозамедленное. Т.к. на этом участке зависимость скорости от времени линейная, то . Отсюда

. (м/с2)

Ответ: υср = 2,6 м/c2.


На главный раздел сайта: Контрольная по физике