Решение:
Момент
силы тяжести относительно оси, проходящей
через точку О, равен
,
где 
радиус
обруча и плечо силы. Момент инерции
обруча относительно оси, проходящей
через центр тяжести (точку С), равен
;
а момент инерции обруча относительно
оси, проходящей через точку О, найдем
по теореме Штейнера:
.
Используя основной закон динамики
вращательного движения твердого тела
вокруг неподвижной оси, можем определить
угловое ускорение: 
.
36.
Кинетическая энергия тела (спутника), движущегося по круговой орбите вокруг Земли, меньше его гравитационной потенциальной энергии, взятой по модулю, в_____ раза.
Введите ответ:
|
|
|
|
Решение:
Уравнение
движения по круговой орбите вокруг
Земли:
.
Отсюда следует:
.
Потенциальная энергия тела в гравитационном
поле Земли 
,
т.е. кинетическая энергия в 2 раза меньше
гравитационной потенциальной энергии,
взятой по модулю.
37.
В
пунктах А
и В
на
Земле, удаленных на расстоянии 
,
произошли одновременно два события,
например зажглись экраны телевизоров.
Число микросекунд, разделяющих эти
события с точки зрения наблюдателя на
коcмическом корабле, удаляющемся от
Земли вдоль прямой АВ
со скоростью
,
где с
–
скорость света, равно …
Введите ответ:
|
|
|
|
Решение:
Воспользуемся
преобразованиями Лоренца. Запишем
уравнение, устанавливающее связь между
временами в разных системах отсчета:
,
где штрихованные величины принадлежат
системе отсчета космического корабля,
а нештрихованные – системе отсчета
Земли. По условию
,
,
,
.
Получим
секунды,
или 
.
38.
Зависимость
концентрации молекул идеального газа
во внешнем однородном поле силы тяжести
от высоты для двух разных температур
(
)
представлена на рисунке …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Зависимость
концентрации молекул идеального газа
от высоты
для
некоторой температуры
определяется
распределением Больцмана:
,
где
концентрация
молекул на высоте
,
масса
молекулы,
ускорение
свободного падения,
постоянная
Больцмана. Из формулы следует, что при
постоянной температуре концентрация
газа больше там, где меньше потенциальная
энергия его молекул
,
и уменьшается с высотой по экспоненциальному
закону тем медленнее, чем больше
температура:
.
С повышением температуры из-за увеличения
энергии хаотического теплового движения
молекулы более равномерно распределяются
по высоте, и поэтому концентрация молекул
газа на «нулевом уровне»
уменьшается,
а на высоте
увеличивается.
39.
Молярная
теплоемкость идеального газа при
постоянном давлении равна
где
–
универсальная газовая постоянная. Число
вращательных степеней свободы молекулы
равно …
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
3 |
|
|
9 |