Примеры решения задач по классической физике Примеры решения задач контрольной работы по физике Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Волновая оптика

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Температура нагревателя тепловой машины 450К. Температура холодильника 300К. Определить КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, и полезную мощность машины, если нагреватель ежесекундно передает ей 1525Дж теплоты.

Дано: ; ; .

Найти: , .

Решение: КПД машины равен:

 , (1)

где   - количество теплоты, передаваемое от нагревателя, - количество теплоты, получаемое холодильником, А – полезная работа, совершаемая тепловой машиной.

Для идеального цикла, каким является цикл Карно, справедливо выражение:

 . (2)

где Т1 и Т2 – температура нагревателя и холодильника. Из выражений (1) и (2) получаем

 .

А разделив обе части равенства на время t , имеем

   или .

где   - полезная мощность машины, а - полная мощность. Подставив в полученные выражения данные задачи, получим:

 .

Ответ: ; .

Два одинаковых отрицательных заряда по 9 нКл находятся в воде на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов.

Дано: ; ; ;

Найти: Е.

Решение: напряженность поля, создаваемого в точке А (рис.1) зарядами Q1 и Q2 по принципу суперпозиции, равна векторной сумме напряженностей, создаваемых каждым из зарядов:

  (1)

По теореме косинусов:

  (2)

Напряженность поля точечного заряда:

  ,

где - диэлектрическая проницаемость,  - электрическая постоянная, - расстояние заряда до точки поля, в которой определяется его напряженность. Заряды Q1 и Q2 отрицательны, следовательно векторы и направлены по линиям напряженности к зарядам. По условию задачи заряды и расположены на одинаковом расстоянии от точки А. Поэтому . Следовательно, формула (2) примет вид:

 , где 

 

Тогда напряженность в точке А:

 

 Потенциал, создаваемый системой точечных зарядов данной точке поле ,равен алгебраической сумме потенциалов , создаваемых каждым из зарядов .

   Потенциал поля ,создаваемого точечным зарядом ,равен:

 

Следовательно:

  

Ответ:  

Примеры решения задач по физике