Физика. Агапова Н.Н - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУТИ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

[]
Гн
А
Вб
L == .
)Гн(10·8,1
4
10·6·10·2,1
L
3
63
−
−
== .
Энергия магнитного поля соленоида с индуктивностью L при
токе I, протекающем по его обмотке, может быть вычислена по
формуле:
2
LI
W
2
= .
Подставим в эту формулу полученное ранее выражение индук-
тивности:
2
NФI
2
I
I
NФ
W
2
== .
Проверим размерность:
[W] = Вб·А = Дж.
Произведём вычисления:
W = 1/2·1,2·
3
10 ·6·
-6
10 ·4 = 1,44·
-2
10 (Дж).
Ответ: L = 1,8 мГн, W = 14,4 мДж.
53
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. Маховик насажен на горизонтальную ось. На обод маховика
намотан шнур, к которому привязан груз массой 800 г. Опускаясь
равноускоренно, груз прошел 160 см за 2 с. Радиус маховика
20 см. Определить момент инерции маховика.
2. На обод маховика диаметром D = 60 см намотан шнур, к
концу
которого привязан груз массой m = 2 кг. Определить мо-
мент инерции маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за
время t = 3 с приобрел угловую скорость ω = 9 рад/с.
3. Нить с привязанными к ее концам грузами массой m
1
= 50 г
и m
2
= 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Опреде-
лить момент инерции блока, если под действием силы натяжения
нити он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/с.
4. Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, вращается
под действием силы натяжения нити, к концам которой подвеше-
ны грузы массой m
1
=0,3 кг и m
2
= 0,6 кг. Определить силы Т
1
и
Т
2
натяжения нити по обе стороны блока.
5. Два груза массой m
1
= 2 кг и m
2
= 1 кг соединены нитью и
перекинуты через блок массой М = 1 кг. Найти ускорение
а, с ко-
торым движутся грузы и натяжения нити Т
1
и Т
2
, к которой под-
вешены грузы. Блок считать однородным диском. Трением пре-
небречь.
6. На барабан массой М = 9 кг намотан шнур, к концу которого
привязан груз массой m = 2 кг. Найти ускорение груза. Барабан
считать однородным цилиндром. Трением пренебречь.
7. На барабан радиусом R = 0,5 м намотан шнур, к концу кото-
рого привязан груз массой m = 10 кг.
Найти момент инерции ба-
рабана, если груз опускается с ускорением
а = 2 м/с
2
.
8. На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого
равен J = 0,1 кг·м
2
, намотан шнур, к которому привязан груз
m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом
была h = 1 м. Найти: 1) натяжение нити, 2) через сколько времени
груз опустится до пола.
54
9. Два груза разной массы соединены нитью и перекинуты че-
рез блок, момент инерции которого J = 50 кг·м
2
и радиус
R = 20 см. Блок вращается с трением и момент сил трения равен
М
тр
= 98,1 н·м. Найти разность натяжения нити Т
1
– Т
2
по обе 
                                                                  равноускоренно, груз прошел 160 см за 2 с. Радиус маховика
                        [L] = Вб = Гн .                           20 см. Определить момент инерции маховика.
                                    А
                      1,2·10 ·6·10 −6
                         3                                           2. На обод маховика диаметром D = 60 см намотан шнур, к
                  L=                     = 1,8·10 −3 ( Гн ) .     концу которого привязан груз массой m = 2 кг. Определить мо-
                              4                                   мент инерции маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за
   Энергия магнитного поля соленоида с индуктивностью L при       время t = 3 с приобрел угловую скорость ω = 9 рад/с.
токе I, протекающем по его обмотке, может быть вычислена по          3. Нить с привязанными к ее концам грузами массой m1 = 50 г
формуле:                                                          и m2 = 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Опреде-
                                       LI 2                       лить момент инерции блока, если под действием силы натяжения
                                W=           .
                                         2                        нити он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/с.
Подставим в эту формулу полученное ранее выражение индук-            4. Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, вращается
тивности:                                                         под действием силы натяжения нити, к концам которой подвеше-
                               NФ I 2 NФI                         ны грузы массой m1 =0,3 кг и m2 = 0,6 кг. Определить силы Т1 и
                        W=                =          .            Т2 натяжения нити по обе стороны блока.
                                 I 2           2
Проверим размерность:                                                5. Два груза массой m1 = 2 кг и m2 = 1 кг соединены нитью и
                         [W] = Вб·А = Дж.                         перекинуты через блок массой М = 1 кг. Найти ускорение а, с ко-
Произведём вычисления:                                            торым движутся грузы и натяжения нити Т1 и Т2, к которой под-
             W = 1/2·1,2· 10 3 ·6· 10 -6 ·4 = 1,44· 10 -2 (Дж).   вешены грузы. Блок считать однородным диском. Трением пре-
                                                                  небречь.
Ответ: L = 1,8 мГн, W = 14,4 мДж.
                                                                     6. На барабан массой М = 9 кг намотан шнур, к концу которого
                                                                  привязан груз массой m = 2 кг. Найти ускорение груза. Барабан
                                                                  считать однородным цилиндром. Трением пренебречь.
                                                                     7. На барабан радиусом R = 0,5 м намотан шнур, к концу кото-
                                                                  рого привязан груз массой m = 10 кг. Найти момент инерции ба-
                                                                  рабана, если груз опускается с ускорением а = 2 м/с2.
                                                                     8. На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого
                                                                  равен J = 0,1 кг·м2, намотан шнур, к которому привязан груз
                                                                  m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом
                                                                  была h = 1 м. Найти: 1) натяжение нити, 2) через сколько времени
                                                                  груз опустится до пола.

                                                                                                 54
                       53
                                                                     9. Два груза разной массы соединены нитью и перекинуты че-
      ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
                                                                  рез блок, момент инерции которого J = 50 кг·м2 и радиус
                                                                  R = 20 см. Блок вращается с трением и момент сил трения равен
  1. Маховик насажен на горизонтальную ось. На обод маховика
                                                                  Мтр = 98,1 н·м. Найти разность натяжения нити Т1 – Т2 по обе
намотан шнур, к которому привязан груз массой 800 г. Опускаясь

Страницы