Монохроматический свет падает на две щели, отстоящие друг от друга на 0,04 метра. Расстояние между пучностями составляет 0,000229 м. Если экран находится на расстоянии 1,6 м от щелей, какова длина волны света? Напишите свой ответ в научной записи или в десятичной форме

Показать ответ

Ответ:

Sone4ga

12.02.2022 13:44

Промежуток между пластинами разобьем на три части: между левой обкладкой и левой поверхностью диэлектрика, между двумя параллельными поверхностями диэлектрика, наконец, между правой обкладкой и правой поверхностью. На поверхностях диэлектрика будут индуцироваться заряды, ведь система находится в электрическом поле, созданном конденсатором (заряды будут поляризационными). Поэтому всю систему можно считать тремя последовательно соединенными конденсаторами. Пусть расстояние между левой обкладкой и левой поверхностью равно , а между правой обкладкой и правой поверхностью — . Тогда по условию x+y=d-d/2=d/2 .

Общая емкость системы определяется из уравнения: $\frac{1}{C_{s}}=\frac{x}{\varepsilon_{0} S} +\frac{d}{2\varepsilon \varepsilon_{0}S}+\frac{y}{\varepsilon_{0}S}=\frac{x+y}{\varepsilon_{0}S}+ \frac{d}{2\varepsilon \varepsilon_{0}S}=\frac{d\varepsilon+d}{2\varepsilon\varepsilon_{0}S}$ , окончательно: $C_{s}=\frac{2\varepsilon}{1+\varepsilon}\frac{\varepsilon_{0}S}{d}= \frac{2\varepsilon}{1+\varepsilon}C=4C/3$ , то есть 40 пФ.

0,0(0 оценок)

Ответ:

KunLallalit

31.07.2021 05:16

а) Примем, что нить нерастяжима в продольном направлении. Рассмотрим движение нити. Она двигается сложным образом: одновременно вращательно и поступательно. Выделим составляющие каждой скорости: проекции на нить и на направление, перпендикулярное нити. Равенство проекций скоростей на направление, перпендикулярное нити, необязательно: нить может "изгибаться", то есть компоненты скоростей, которые вращают нить, не влияют на длину нити, однако составляющие, спроецированные на нить, влияют — они стремятся растянуть эту нить в продольном направлении. Нужно потребовать их равенство: $v_{1}\cos\alpha=v_{2}\cos\beta \Leftrightarrow v_{2}=\frac{v_{1}\cos\alpha}{\cos\beta} =75\;\textbf{cm/s}$

б) Прибавим к кольцу и муфте вектор $-\vec{v_{1}}$ . Получим, что M неподвижна, а К движется по окружности с центром в точке M, поскольку расстояние между кольцом и муфтой постоянно. Поэтому вектор $\vec{u}$ перпендикулярен прямой, содержащей нить (вектор мгновенной скорости всегда направлен по касательной к окружности). После нехитрой геометрии приходим к углу между вектором $-\vec{v_{1}}$ и вектором $\vec{v_{2}}$ . Он равен $180^o-\alpha-\beta$ . Итак, $\vec{v_{1}}+\vec{v_{2}}=\vec{u}$ . Возводя в квадрат, получаем: $v_{1}^2-2v_{1}v_{2}\cos(\alpha+\beta)+v_{2}^2=u^2$ . После подстановки ранее найденных значений получаем $u=77\; \textbf{cm/s}$ .

Впрочем, можно было и проще: заметим, что сумма проекции векторов $-\vec{v_{1}}$ и $\vec{v_{2}}$ на прямую, содержащую нить, равна нулю. Поэтому, зная, что искомый вектор перпендикулярен этой прямой, можно сразу получить ответ: $u=v_{1}\sin\alpha+v_{2}\sin\beta=v_{1}\sin\alpha+\frac{v_{1}\cos\alpha\sin\alpha}{\cos\beta}$

в) Перейдем в систему отсчета, связанную с муфтой. Центростремительное ускорение кольца равно $\frac{u^2}{5R/3}$ . Тогда искомая сила равна $T=\frac{mu^2}{5/3R}\approx 1,5\times 10^{-2}\;\textbf{N}$