Рамка, по которой пропускают постоянный ток, удерживается неподвижно в плоскости параллельной плоскости рисунка в поле постоянного магнита (см.рис). Рамка может двигаться вокруг неподвижной вертикальной оси ( на рисунке обозначена обозначена пунктиром). Направление тока в рамке показано стрелками. Используя закономерности электродинамики, поясните, как поведёт себя рамка, после того как ее перестанут удерживать? Считать, что рамка не испытывает сопротивление со стороны воздуха.
Рівномірний рух – це рух при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу проходить однакові шляхи. Механічний рух за формою траєкторії можна поділити на прямолінійний (коли траєкторія є прямою) та криволінійний.
Рух тіла та причини руху вивчає розділ фізики, який називається механікою.
Основним завданням, яке має роз’язувати механіка – це знаходження координати тіла в будь-який момент часу. Отже, однією з основних формул механіки є рівняння залежності координати тіла від часу, яке отримало назву рівняння руху. Отримаємо рівняння рівномірного прямолінійного руху. Розглянемо рух візка. Перш за все пов’яжемо систему відліку з землею. Скористаємось означенням швидкості: Отримане рівняння є рівнянням руху для випадку рівномірного прямолінійного руху вздовж обраної осі координат, оскільки з часом координата тіла буде збільшуватись від х0 до деякого значення х. х0 називають початковою координатою. Початкова координата – це координата тіла в момент часу t = 0. Іншими словами це координата тіла в той момент часу коли ми почали розглядати його рух. Початкова координата може набувати додатних або від’ємних значень та дорівнювати нулю для випадку, коло тіло в момент часу t = 0 знаходиться в початку координат. Якщо напрям руху буде протилежним до обраного напряму осі координат, то з часом координата тіла буде зменшуватись, і тоді рівняння руху (1) запишеться у вигляді: Знак «мінус» перед швидкістю вказує на те, що тіло рухається проти осі координат. Враховуючи всі можливі значення, яких можуть набувати коефіцієнти в рівнянні (1), в загальному вигляді його можна записати: Розв’язуючи задачі слід звернути уваги на вибір знаку «+» чи «-» перед коефіцієнтами рівняння руху. З вище сказаного можна сформулювати такі правила розстановки знаків в рівнянні руху:Перед початковою координатою х0 ставиться знак«+» , якщо початкова координата додатня;«-», якщо початкова координата від’ємна;х0 = 0, якщо в момент часу t = 0 тіло знаходилось у початку координат;Перед модулем швидкості ставиться знак«+» , якщо тіло рухається вздовж обраної осі координат;«-», якщо тіло рухається проти обраної осі координат;Задача 1
Запишіть рівняння руху, якщо тіло рухається з постійною швидкістю 10 м/с
і в початковий момент часу тіло знаходилось в точці з координатою 5 м.
Розв’язання:
Дано: х0 = 5 м= 10 м/сПов’яжемо систему відліку з землею. Напрям осі координат оберемо вздовж напрямку руху тіла (вздовж напрямку швидкості). Підставивши у формулу (3) відомі величини запишемо рівняння руху для даного випадку. x(t) - ?Відповідь: Задача 2 Запишіть рівняння руху для тіла, що рухається проти осі координат зі швидкістю 2 м/с. Початкова координата рівна 3 км. Знайдіть момент часу коли тіло буде знаходитись в початку координат. Розв’язанняДано: х0 = 3 км = 3000 м= 2 м/сПов’яжемо систему відліку з землею. Напрям осі координат оберемо проти напрямку руху тіла, за умовою задачі. Підставивши у формулу (3) відомі величини запишемо рівняння руху для даного випадку. Тепер знайдемо момент часу t, коли координата тіло буде знаходитись в початку координат, тобто, коли координата тіла рівна 0 (х = 0). Для цього використаємо рівняння руху, підставивши х = 0: x(t) - ?t - ?Відповідь: , t = 1500 c.
Тепловое равновесие. Для измерения температуры тела человека нужно подержать медицинский термометр под мышкой 5-8 мин. За это время ртуть в термометре нагревается и уровень её повышается. По длине столбика ртути можно определить температуру сразу же после того, как он соприкоснулся с ним. Необходимо некоторое время для того, что бы температуры тела и термометра выровнялись и между телами установилось тепловое равновесие, при котором температура перестает изменяться. Тепловое равновесие с течением времени устанавливается между любыми телами, имеющими различную температуру. Бросьте в стакан с водой кусочек льда и закройте стакан плотной крышкой. Лёд начнёт плавиться, а вода охлаждаться. Когда лёд растает, вода начнёт нагреваться: после того как она примет температуру окружающего воздуха, никаких изменений внутри стакана с водой происходить не будет. То есть тепловым равновесием называют такое состояние тел, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными. Это означает, что в системе не меняется объём и давление, не происходит теплообмен , отсутствуют взаимные превращения газов, жидкостех, твёрдых тел и т.д. В частности, не меняется объём столбика ртути в термометре т.е температура системы остаётся постоянной.
Рух тіла та причини руху вивчає розділ фізики, який називається механікою.
Основним завданням, яке має роз’язувати механіка – це знаходження координати тіла в будь-який момент часу. Отже, однією з основних формул механіки є рівняння залежності координати тіла від часу, яке отримало назву рівняння руху. Отримаємо рівняння рівномірного прямолінійного руху. Розглянемо рух візка. Перш за все пов’яжемо систему відліку з землею. Скористаємось означенням швидкості: Отримане рівняння є рівнянням руху для випадку рівномірного прямолінійного руху вздовж обраної осі координат, оскільки з часом координата тіла буде збільшуватись від х0 до деякого значення х. х0 називають початковою координатою. Початкова координата – це координата тіла в момент часу t = 0. Іншими словами це координата тіла в той момент часу коли ми почали розглядати його рух. Початкова координата може набувати додатних або від’ємних значень та дорівнювати нулю для випадку, коло тіло в момент часу t = 0 знаходиться в початку координат. Якщо напрям руху буде протилежним до обраного напряму осі координат, то з часом координата тіла буде зменшуватись, і тоді рівняння руху (1) запишеться у вигляді: Знак «мінус» перед швидкістю вказує на те, що тіло рухається проти осі координат. Враховуючи всі можливі значення, яких можуть набувати коефіцієнти в рівнянні (1), в загальному вигляді його можна записати: Розв’язуючи задачі слід звернути уваги на вибір знаку «+» чи «-» перед коефіцієнтами рівняння руху. З вище сказаного можна сформулювати такі правила розстановки знаків в рівнянні руху:Перед початковою координатою х0 ставиться знак«+» , якщо початкова координата додатня;«-», якщо початкова координата від’ємна;х0 = 0, якщо в момент часу t = 0 тіло знаходилось у початку координат;Перед модулем швидкості ставиться знак«+» , якщо тіло рухається вздовж обраної осі координат;«-», якщо тіло рухається проти обраної осі координат;Задача 1Запишіть рівняння руху, якщо тіло рухається з постійною швидкістю 10 м/с
і в початковий момент часу тіло знаходилось в точці з координатою 5 м.Розв’язання:
Дано: х0 = 5 м= 10 м/сПов’яжемо систему відліку з землею. Напрям осі координат оберемо вздовж напрямку руху тіла (вздовж напрямку швидкості). Підставивши у формулу (3) відомі величини запишемо рівняння руху для даного випадку. x(t) - ?Відповідь: Задача 2 Запишіть рівняння руху для тіла, що рухається проти осі координат зі швидкістю 2 м/с. Початкова координата рівна 3 км. Знайдіть момент часу коли тіло буде знаходитись в початку координат. Розв’язанняДано: х0 = 3 км = 3000 м= 2 м/сПов’яжемо систему відліку з землею. Напрям осі координат оберемо проти напрямку руху тіла, за умовою задачі. Підставивши у формулу (3) відомі величини запишемо рівняння руху для даного випадку. Тепер знайдемо момент часу t, коли координата тіло буде знаходитись в початку координат, тобто, коли координата тіла рівна 0 (х = 0). Для цього використаємо рівняння руху, підставивши х = 0: x(t) - ?t - ?Відповідь: , t = 1500 c.