Консультация № 181177
09.12.2010, 15:34
49.06 руб.
0 16 2
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас решить задачу:

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
09.12.2010, 19:01
общий
10.12.2010, 13:00
это ответ
Здравствуйте, Николай Алексеевич!


По моему настоянию ответ дополнен расчётами:
первая часть
at=103В/м*1,76*1011Кл/кг=1,76*10[color=red]14
м/с2

вторая часть
an=1,76*1011Кл/кг*[$8730$]((103В/м)2+(105м/с)2*(1,26*10-6)2*(8*103А/м)2)=2.5*1014 м/с2

Расчёты приведены в том виде, в котором даны автором ответа.

Несмотря на просьбу автора ответа не приводить расчёты в тексте ответа, нельзя забывать, что конечная цель решения физической задачи состоит в нахождении численного значения той или иной величины. Поэтому расчёт является важной составной частью решения задачи. В данном случае к оформлению расчёта можно предъявить претензии. Но без расчётов решение выглядит ещё хуже.[/color]
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
09.12.2010, 19:02
общий
если нужны более подробные выкладки по расчетам обращайтесь
Об авторе:
to live is to die
Неизвестный
09.12.2010, 20:02
общий
11.12.2010, 12:33
это ответ
Здравствуйте, Николай Алексеевич!

Дано:
H= 8кА/м
E= 1кВ/м
V= 10^5м/с
--------------------------

а) когда электрон влетает параллельно направлению электрического поля. Получается направление его скорости образует угол a=0 с напряженностями полей. В электрическом поле на заряд действуют Кулоновские силы:

(1) F<K>=k*|q1|*|q2|/r^2=|q|*E (где Е- напряженность электрического поля, k- постоянная равная 9*10^9 H*м^2/Кл^2)

а так же сила Лоренца со стороны магнитного поля:

(2) F<L>=q*V*B*sin(a)

так как угол а=0, то сила Лоренца действующая на частицу равна нулю.

Действие силы Кулона идет на изменение модуля скорости, то есть будет сообщать тангенциальное ускорение, по второму закону Ньютона:

(3) a=F/m

найдем тангенциальное ускорение для первого случая подставив (1) в (3), приняв массу электрона за m=0,911*10^(-30)кг, а заряд за элементарный q=e=-1,6*10^(-19)Кл:
a<t>= |q|*E/m

a<t>= |-1,6*10^(-19)Кл|*10^3В/м/0,911*10^(-30)кг= 1,76*10^14 м/с^2

ни одно из полей в данном случае не сообщает ускорение, заставляющее электрон двигаться по окружности, так что нармальное ускорение a<n>=0

полное ускорение складывается из нормального и тангенциального ускорения:

(4) a= sqtr(a<n>^2+a<t>^2)

a=a<t>=1,76*10^14 м/с^2
-----
Ответ: a<n>=0, a=a<t>=1,76*10^14 м/с^2

б) здесь получается угол между вектором скорости и напряженностями полей равен a=pi/2
из решения задачи А) формула (2) сила Лоренца содержив величину В, которая связанна с напряженностью магнитного поля:

В=u0*H (u0- магнитная проницаемость в вакууме равна 1, 257*10^(-6) Н/А^2)
значит сила действующая со стороны магнитного поля:

(5) F<L>=q*u0*H*V*sin(a)

направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки, спомощью этого можно заметить, что эта сила будет направлена перпендикулярно вектору скорости частицы и будет менять направление вектора скорости. Значит она будет создавать нормальное ускорение.
так как частица одновременно еще и движется перпендикулярно электрическому полю, то это поле так же будет сообщать ему ускорение которое будет изменять направление скорости этой частицы. Таким одразом:

a<L>= q*u0*H*V*sin(pi/2)/m - (ускорение , которое сообщает сила Лоренца)
a<L>= 1,6*10^(-19)Кл*1,257*10^(-6)Н/А^2*8*10^3А/м *10^5м/с^2/0,911*10^(-30)кг=17,7*10^13 м/с^2

a<K>= |q|*E/m -ускорение, которое сообщает сила Кулона)
a<K>= |-1,6*10^(-19)Кл|*10^3В/м/0,911*10^(-30)кг= 1,76*10^14 м/с^2

если сложить их векторно, то получим значение резульрирующего нормального ускорения:

a<n>=sqtr(a<L>^2+a<K>^2) -(sqrt - квадратный корень)
если подставить значения a<L> и a<К>, учитывая, что a<L> приблизительно равно a<К>, то получим

a<n>= a<L>*sqtr(2)= 17,7*10^13 м/с^2 * sqtr(2)= 2,5*10^14 м/с^2

так как нет сил, которые создавали бы ускорение направленное по касательной к траектории, то a<t>=0

и полное ускорение а будет складываться из нормального ускорения
a=a<n>
-----------------
ОТВЕТ: a=a<n>= 2,5*10^14 м/с^2, a<t>=0

давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
09.12.2010, 22:27
общий
Адресаты:
Здравствуйте, уважаемый cradlea!

Насколько я помню, Вам уже указывали, что при подстановке заданных величин в получаемые при решении той или иной задачи формулы должны получаться величины тех размерностей, которые указаны в ответе. При этом все подстановки целесообразно воспроизводить. Тем не менее, Вы пренебрегли этим указанием.

Позвольте поинтересоваться, с чем это связано? Почему Вы игнорируете дельные замечания? Ведь приводя готовые решения из "Анти-Волькенштейн", Вы демонстрируете только способность к компиляции без элементов творчества, чем немало обесцениваете свой потенциал как эксперта.

Предлагаю Вам дополнить ответ расчётами, которые являются одной из важнейших составляющих решения физических задач.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
09.12.2010, 22:29
общий
Здравствуйте, Максим!

Было бы хорошо, если бы Вы привели в мини-форуме решение и второй части задачи с тем, чтобы я потом перенёс его в Ваш ответ.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
10.12.2010, 10:38
общий
Адресаты:
отсутствием времени, не привел расчеты.
а основное в физической задаче - это конечная формула а не расчеты, поэтому прикреплю вычисления при просьбе автора вопроса.
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
10.12.2010, 10:46
общий
Адресаты:
Здравствуйте!

Отсутствие времени не является основанием для ненадлежащего оформления решения. Вы ограничились сканированием готового решения, которое, в принципе, заслуживает только того, чтобы на него дать ссылку в мини-форуме вопроса.

Поэтому смотрите сами. Вынужден Вас предупредить, что если Вы игнорируете моё замечание и в течение оставшегося срока жизни вопроса не дополните свой ответ, я объявлю Вам выговор, хотя мне крайне неприятно это делать. На дополнение к ответу Вам должно понадобиться не более 20 минут. Думаю, Вы их найдёте. Просто вместо ответа на другой вопрос поработайте, пожалуйста, над совершенствованием этого.

Полагаю, что ни Вы, ни я не заинтересованы в эскалации конфликта.

Будучи Вашим земляком, я заинтересован только в Вашем дальнейшем росте.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
10.12.2010, 10:52
общий
Здравствуйте, Максим!

Я надеюсь, что Вы должны быть заинтересованы в скорейшем реагировании на моё предложение. Не гонитесь за количеством ответов, не спешите давать ответ на другой вопрос. Дополните лучше этот ответ.

Вам в ближайшее время предстоит экзамен на повышение статуса. Не хотелось бы, чтобы впечатление от Ваших ответов было смазанным. Ведь в данном случае Вы решаете одну задачу, которая сформулирована так, что фактически представляет собой две различные задачи. Но в рамках данной консультации - это одна задача.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
10.12.2010, 11:00
общий
Адресаты:
первая часть
at=103В/м*1,76*1011Кл/кг=1,76*1014м/c2

вторая часть
an=1,76*1011Кл/кг*[$8730$]((103В/м)2+(105м/с)2*(1,26*10-6)2*(8*103А/м)2)=2.5*1014 м/с2

пусть это останется в мини-форуме?
если можно не добавляйте это в ответ.
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
10.12.2010, 11:06
общий
Адресаты:
Почему не добавлять в ответ?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
10.12.2010, 11:26
общий
Адресаты:
добавим, если автору вопроса эти расчеты понадобятся.
хотя... на Ваше усмотрение.
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
10.12.2010, 11:47
общий
Адресаты:
а к расчетам какие претензии???
почему такой плохой комментарий к уточнению решения???

[offtop]чем я Вас обидел?[/offtop]
Об авторе:
to live is to die
Неизвестный
10.12.2010, 15:06
общий
Адресаты:
Да. Я согласен, что мне нужно дополнить решение, но для этого мне нужно немного времени.
Извиняюсь если этим приношу вам какие то неудобства.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
10.12.2010, 15:14
общий
Спасибо, Максим! Вы никаких неудобств мне не причиняете.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
10.12.2010, 20:21
общий
б) здесь получается угол между вектором скорости и напряженностями полей равен a=pi/2
из решения задачи А) формула (2) сила Лоренца содержив величину В, которая связанна с напряженностью магнитного поля:

В=u0*H (u0- магнитная проницаемость в вакууме равна 1, 257*10^(-6) Н/А^2)
значит сила действующая со стороны магнитного поля:

(5) F<L>=q*u0*H*V*sin(a)

направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки, спомощью этого можно заметить, что эта сила будет направлена перпендикулярно вектору скорости частицы и будет менять направление вектора скорости. Значит она будет создавать нормальное ускорение.
так как частица одновременно еще и движется перпендикулярно электрическому полю, то это поле так же будет сообщать ему ускорение которое будет изменять направление скорости этой частицы. Таким одразом:

a<L>= q*u0*H*V*sin(pi/2)/m - (ускорение , которое сообщает сила Лоренца)
a<L>= 1,6*10^(-19)Кл*1,257*10^(-6)Н/А^2*8*10^3А/м *10^5м/с^2/0,911*10^(-30)кг=17,7*10^13 м/с^2

a<K>= |q|*E/m -ускорение, которое сообщает сила Кулона)
a<K>= |-1,6*10^(-19)Кл|*10^3В/м/0,911*10^(-30)кг= 1,76*10^14 м/с^2

если сложить их векторно, то получим значение резульрирующего нормального ускорения:

a<n>=sqtr(a<L>^2+a<K>^2) -(sqrt - квадратный корень)
если подставить значения a<L> и a<К>, учитывая, что a<L> приблизительно равно a<К>, то получим

a<n>= a<L>*sqtr(2)= 17,7*10^13 м/с^2 * sqtr(2)= 2,5*10^14 м/с^2

так как нет сил, которые создавали бы ускорение направленное по касательной к траектории, то a<t>=0

и полное ускорение а будет складываться из нормального ускорения
a=a<n>
-----------------
ОТВЕТ: a=a<n>= 2,5*10^14 м/с^2, a<t>=0

Неизвестный
10.12.2010, 23:07
общий
нельзя забывать, что конечная цель решения физической задачи состоит в нахождении численного значения той или иной величины.

Именно так.
Форма ответа