Самостоятельная работа. Сила Лоренца, магнитное поле

пусть m - масса льда который нужно полодить

лед растает и превратится в воду массой m, плотность воды = 1 кг/л,

то масса воды 200-m

лед нагреется до 0 градусов

q=сльда*m*(t2-t1)=2100*m*(0+10)=21000m дж потратится на нагрев льда

на плавление потратится m*336000 дж

на нагрев расплевленной воода до 30 градусов необходимо тепла: 4200*m*(30-0)=126000m

итого на лед: 21000m+336000m+126000m=483000m

на охлаждение 70 градусной воды нужно холода (200-m)*4200*40=168000(200-m)

приравнивая  483000m=168000(200-m)

m=51.6 кг

на электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила лоренца, которая и является центростремительной при движении по окружности:

qvb=mv^2/r.

отсюда находим радиус:

r = mv/(qb) = 9,1*10^(-31) *10^6 /(1,6*10^(-19) *10^(-2)) = 0,57 мм

ответ: 0,57 мм

период обращения: т = 2pir/v = 6,28*0,57*10^(-3)/10^6 = 3,6 нс

путь - длина траектории. предположим, что тело перемещалось из точки в точку прямолинейно.

тогда путь равен сумме длин векторов ав и вс

перемещение равно длине вектора ас.

найдем координаты всех векторов:

ав: (); 3-3) или (8; 0)

вс: (4-4; -3-3) или (0; -6)

ас: (); -3-3) или (8; -6)

найдем длины:

|ab| = 8,    |bc| = 6,    |ac| = кор(64+36) = 10

тогда путь: s = 8+6 = 14

перемещение: r = 10.

ответ: 14 - путь;     10  - перемещение.

выберем направление для ускорения - вверх для висящего тела и соответственно вниз по накл. плоскости для другого тела.

тогда для висящего на блоке тела:

t - m1g = m1a                                                        (1)

для тела, скользящего по наклонной плоскости, в проекциях на оси х и у:

(ось х - по направлению предполагаемого движения, осьу - нормаль к пов-ти накл. пл-ти)

х:   m2g*sina - kn - t = m2a

y:   n - m2g*cosa = 0,    где k - коэфф. трения, n - сила реакции опоры.

подставив из второго значение для n в первое, получим:

t =  m2g(sina - kcosa) - m2a                                 (2)

вычтем из  (2)  (1):

m1g = m2g(sina - kcosa) - (m1+m2)a

отсюда находим ускорение :

a = (g*(m2(sina-kcosa)-m1)) / (m1+m2)

подстановка числовых значений приводит к отрицательному значению.

поменяв направление движения на противоположное, получим выражение для ускорения:

делаем вывод, что сила трения покоя не позволяет данной системе тел начать движение. система покоится. а = 0.

тогда натяжение нити просто равно:

t = m1g = 2 н

ответ: а = 0;   т = 2 н.