Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. A զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր ունի սկզբնական տարողունակություն C, ազատ տարածության թափանցելիություն is εo, ափսեի մակերես is Ա - թիթեղների միջև հեռավորությունը is դ. Եթեe թիթեղների մակերեսը մեծացել է 4 անգամ, թիթեղների միջև հեռավորությունը դառնում է 2d և ազատ տարածության թափանցելիությունը Սա 5εo, որքա՞ն է զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորի վերջնական տարողունակությունը։

Հայտնի է.

Կոնդենսատորի տարողությունը = C

Ազատ տարածության դիէլեկտրիկ թափանցելիությունը = εo

P ուշ տարածք = A

Թիթեղների միջև հեռավորությունը = d

Ցանկալի է՝ կոնդենսատորի տարողունակություն (C)

Լուծում.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 1

[իրպ]

2. Ստորև ներկայացված գրաֆիկի համաձայն ՝ ամենամեծ տարողունակություն ունեցող կոնդենսատորը …

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 2

Լուծում.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորի բանաձևը՝

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 3

Կոնդենսատորների հզորությունը՝

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 4

Ամենամեծ տարողունակություն ունեցող կոնդենսատորը C3 կոնդենսատորն է ։

[իրպ]

3.

Հաշվի առեք հետևյալ գործոնները։
(1) Դիէլեկտրիկ հաստատուն
(2) The պոտենցիալների տարբերություն թիթեղների միջև
(3)
Թիթեղ tխոզուկ
(4) Թիթեղի մակերեսը
(5) Թիթեղների միջև հեռավորությունը
(6) Քանակը էլեկտրական լիցք
Զուգահեռ թիթեղների տարողունակության վրա ազդող գործոններ կոնդենսատորները…

Լուծում.

(1), (4) և (5)

4. 1-ին և 2-րդ կոնդենսատորների տարողունակության համեմատությունը հետևյալն է…

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 5Հայտնի է.

Կոնդենսատոր 1:

Մակերես = 2A

Թիթեղների միջև հեռավորությունը = d 1

Կոնդենսատոր 2:

Մակերես = Ա

Թիթեղների միջև հեռավորությունը = 2 դ 1

Ցանկալի է՝ 1 և 2 կոնդենսատորների հզորությունների համեմատություն

Լուծում.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 6

[իրպ]

5.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 15

Որոշեք զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր I-ի և II-ի տարողունակության համեմատությունը ։

Լուծում.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 16

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորների I և II հզորության համեմատություն .

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 17

[իրպ]

6. Ստորև նկարում ներկայացված երկու զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորներ:

Եթե ​​A1 = ½ A2 և d2 = 3 d1 , ապա որոշեք զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորի տարողությունների հարաբերակցությունը պատկեր 2-ի և պատկեր 1-ի միջև։

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 18

Հայտնի է.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր I:

Ա 1 = 1

դ 1 = 1

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր II:

Ա 2 = 2

դ 2 = 3

Պահանջվում է զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորի տարողությունների հարաբերակցությունը պատկեր 2-ի և պատկեր 1-ի միջև։

Լուծում.

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր I:

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 19

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր II:

II և I զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորների տարողությունների հարաբերակցությունը ՝

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատոր՝ խնդիրներ և լուծումներ 20

Կարդալ ավելին

Էլեկտրական լարում - խնդիրներ և լուծումներ

1. Որոշեք էլեկտրական պոտենցիալը 5.0 μ C լիցքից 1 սմ հեռավորության վրա գտնվող կետում: Կուլոնի հաստատունը (k) = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C:

Հայտնի է.

Հեռավորությունը լիցքից (r) = 1 սմ = 1/100 մ = 0.01 մ = 10 -2 մ

Լիցք (q) = 5.0 μ C = 5.0 x 10 -6 C

Կուլոնի հաստատունը (k) = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

Ցանկալի է՝ էլեկտրական պոտենցիալ (V)

Լուծում.

Էլեկտրական պոտենցիալ՝

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 1

Էլեկտրական պոտենցիալը 4.5 x 10 6 վոլտ է

[իրպ]

2. Ծախս Q1 = 5.0 μC և գանձել Q2 = 6.0 μC. Կուլոնի հաստատունը (կ) = 9 x 109 Nm2C- 2, 1 μC = 10- 6 C. A կետը գտնվում է լիցքերի միջև. Որոշեք էլեկտրական պոտենցիալը A կետում։

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 2

Հայտնի է.

Լիցք Q 1 = -5.0 μ C = -5.0 x 10 -6 C

A կետի հեռավորությունը Q 1 = 10 սմ = 0.1 մ = 10 -1 մ - ից

Լիցք Q 2 = 6.0 μ C = 6.0 x 10 -6 C

a կետի հեռավորությունը Q 2 -ից = 10 սմ = 0.1 մ = 10 -1 մ

Կուլոնի հաստատունը (k) = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

Ցանկալի է՝ էլեկտրական պոտենցիալ A կետում

Լուծում.

Էլեկտրական պոտենցիալ 1 :

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 3

Էլեկտրական պոտենցիալ 2 :

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 4

Էլեկտրական պոտենցիալը A կետում ։

Վ = Վ 2 – Վ 1

Վ = (54 – 45) x 10 4

Վ = 9 x 10 4

[իրպ]

3. Ծախս q1 = 5.0 մկC և գանձել q2 = 6.0 մկC: Կուլոնի հաստատունը (կ) = 9 x 109 Nm2C- 2, 1 μC = 10- 6 C. Որոշեք էլեկտրական պոտենցիալը A կետում։

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 5Հայտնի է.

Լիցք Q 1 = -5.0 μ C = -5.0 x 10 -6 C

A կետի հեռավորությունը Q 1 -ից = 40 սմ = 0.4 մ = 4 x 10 -1 մ

Լիցք Q 2 = 6.0 μ C = 6.0 x 10 -6 C

A կետի հեռավորությունը Q 2 -ից = 50 սմ = 0.5 մ = 5 x 10 -1 մ

Կուլոնի հաստատունը (k) = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

Ցանկալի է՝ էլեկտրական պոտենցիալ A կետում

Լուծում.

Էլեկտրական պոտենցիալ 1 :

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 6

Էլեկտրական պոտենցիալ 2 :

Էլեկտրական լարում. խնդիրներ և լուծումներ 7

Էլեկտրական պոտենցիալը A կետում ։

Վ = Վ 1 + Վ 2

Վ = (-11.25 + 10.8) x 10 4

Վ = -0.45 x 10 4

Վ = -4.5 x 10 3

A կետում էլեկտրական պոտենցիալը -4.5 x 10 3 վոլտ է

Կարդալ ավելին

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Էլեկտրոնը դադարից արագանում է 12 Վ պոտենցիալների տարբերության միջոցով: Որքա՞ն է էլեկտրոնի էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը :

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Էլեկտրոնի լիցքը (e) = -1.60 x 10 -19 կուլոն

Էլեկտրական պոտենցիալ = լարում (V) = 12 վոլտ

Ցանկալի է. էլեկտրոնի էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը (ΔPE):

Լուծում.

ΔPE = q V = (-1.60 x 10 -19 C)(12 V) = -19.2 x 10 -19 Ջոուլ

Հանուս նշանը ցույց է տալիս, որ պոտենցիալ էներգիան նվազում է։

[իրպ]

2. Երկու զուգահեռ թիթեղներ լիցքավորված են։ Թիթեղների միջև հեռավորությունը 2 սմ է, իսկ թիթեղների միջև էլեկտրական դաշտի մեծությունը ՝ 500 Վոլտ/մետր։ Որքա՞ն է փոխվում պրոտոնի պոտենցիալ էներգիան, երբ այն արագանում է դրական լիցքավորված թիթեղից դեպի բացասական լիցքավորված թիթեղ։

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Թիթեղների միջև էլեկտրական դաշտի մեծությունը (E) = 500 Վոլտ/մետր

Թիթեղների միջև հեռավորությունը ( վ) = 2 սմ = 0,02 մ

Պրոտոնի լիցքը = +1.60 x 10 -19 կուլոն

Ցանկալի է՝ էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը (ΔPE)

Լուծում.

Էլեկտրական պոտենցիալ՝

V = E₂s

Վ = (500 Վոլտ/մ)(0.02 մ)

Վ = 10 վոլտ

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը՝

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10 -19 C)(10 Վ)

ΔPE = 16 x 10 -19 Ջոուլ

ΔPE = 1.6 x 10 -1 8 Ջոուլ

[իրպ]

3. Երկու կետային լիցքեր միմյանցից հեռու են 10 սմ: A կետում լիցքը = +9 μC , իսկ B կետում լիցքը = -4 μC: k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C: Որքա՞ն կփոխվի լիցքի էլեկտրական պոտենցիալ էներգիան B կետում, եթե այն արագացվի դեպի A կետը:

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ 3

Հայտնի է.

Լիցք A (q 1 ) = +9 μC = +9 x 10 −6 C

Լիցք B (q 1 ) = -4 μC = -4 x 10 −6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

A և B լիցքերի միջև հեռավորությունը (r) = 10 սմ = 0.1 մ = 10 -1 մ

Ցանկալի է՝ էլեկտրական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը (ΔEP)

Լուծում.

Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ 4

Կարդալ ավելին

Էլեկտրական հոսք - խնդիրներ և լուծումներ

1. A = 10 մ 2 հարթ քառակուսի մակերեսով անցնում է E = 8000 N/C միատարր էլեկտրական դաշտ ։ Որոշեք էլեկտրական հոսքը ։

Էլեկտրական հոսք մակերեսների և փակ մակերեսների միջով. խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Էլեկտրական դաշտի մեծությունը (E) = 8000 N/C

Մակերես (A) = 10 մ 2

θ = 0 o (էլեկտրական դաշտի ուղղության և մակերեսին ուղղահայաց գծված գծի միջև եղած անկյունը)

Ցանկալի է՝ էլեկտրական հոսք ( Φ)

Լուծում.

Էլեկտրական հոսքի բանաձևը՝

Φ = EA cos q

Φ = էլեկտրական հոսք ( Nm2 /C) , E = էլեկտրական դաշտ (N/C), A = մակերես (m2 ) , q = էլեկտրական դաշտի գծի և նորմալի միջև եղած անկյունը ։

Էլեկտրական հոսք՝

Φ = EA cos q = (8000)(10)( cos 0) = (8000)(10)(1 ) = 80,000 = 8 x 10 4 Նմ 2 /C

[իրպ]

2. A = 2 մ 2 հարթ քառակուսի մակերեսով անցնում է E = 5000 N/C միատարր էլեկտրական դաշտ ։ Որոշեք էլեկտրական հոսքը։

Էլեկտրական հոսք մակերեսների և փակ մակերեսների միջով. խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Էլեկտրական դաշտ (E) = 5000 N/C

Մակերես (A) = 2 մ 2

θ = 60 o (էլեկտրական դաշտի ուղղության և մակերեսին ուղղահայաց գծված գծի միջև ընկած անկյունը)

Ցանկալի է՝ էլեկտրական հոսք ( Φ)

Լուծում.

Էլեկտրական հոսք՝

Φ = EA cos q = (5000)(2)( cos 60) = (5000)(2)(0.5 ) = 5000 = 5 x 10 3 Նմ 2 /C

[իրպ]

3. 0.5 մետր շառավղով պինդ գունդն իր կենտրոնում ունի 10 մկC էլեկտրական լիցք։ Որոշեք պինդ գնդով անցնող էլեկտրական հոսքը։

Էլեկտրական հոսք մակերեսների և փակ մակերեսների միջով. խնդիրներ և լուծումներ 3Հայտնի է.

Գնդակի շառավիղը (r) = 0.5 մ

Էլեկտրական լիցք (Q) = 10 μC = 10 x 10 -6 C

Ցանկալի է՝ էլեկտրական հոսք ( Φ)

Լուծում.

Էլեկտրական դաշտ։

E = կքվ/ ր²

E = (9 x 109 Նմ² / C² ) ( 10 x 10-6 C) / 0.5 2

E = (90 x 103 ) / 0,25

E = 360 x 10 3

E = 3.60 x 10 5 N/C

Մակերեսը՝

A = 4 π r 2 = 4 (3.14) (0.5) 2 = (12.56) (0.25) = 3.14 մ 2

Էլեկտրական հոսք՝

Էլեկտրական դաշտի գծերը ուղղահայաց են մակերեսին, այնպես որ էլեկտրական դաշտի ուղղության և մակերեսին ուղղահայաց գծված գծի միջև անկյունը 0 ° է ։

Φ = EA cos q

Φ = ( 3.60 x 10 5 )( 3.14 )( cos 0)

Φ = (11.304 x 105 )( 1 )

Φ = 11.304 x 10 5

Φ = 1.13 x 106 Նմ² / C

Կարդալ ավելին

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Հաշվարկեք էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը A կետում, որը գտնվում է Q = +10 μC կետային լիցքից 5 սմ հեռավորության վրա։ k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C)

Հայտնի է.

Էլեկտրական լիցք (Q) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

A կետի և Q կետային լիցքի միջև հեռավորությունը (r A ) = 5 սմ = 0.05 մ = 5 x 10 -2 մ է ։

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

Ցանկալի է՝ A կետում էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը

Լուծում.

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 1

A կետում էլեկտրական դաշտի ուղղությունը՝

Էլեկտրական լիցքը դրական է, հետևաբար էլեկտրական դաշտի ուղղությունը հակառակ է էլեկտրական լիցքին և A կետերին։

[իրպ]

2. Հաշվարկեք էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը P կետում, որը գտնվում է Q = -2 0 μC կետային լիցքից 10 սմ հեռավորության վրա։ k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C:

Հայտնի է.

Էլեկտրական լիցք (q) = -20 μC = -20 x 10 -6 C

P կետի և էլեկտրական լիցքի միջև հեռավորությունը (r P ) = 10 սմ = 0.1 մ = 1 x 10 -1 մ է։

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

Պահանջվում է P կետում էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը ։

Լուծում.

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 2

A կետում էլեկտրական դաշտի ուղղությունը՝

Էլեկտրական լիցքը բացասական է, հետևաբար էլեկտրական դաշտի ուղղությունը դեպի էլեկտրական լիցքը։

[իրպ]

3. Երկու կետային լիցքերը միմյանցից հեռու են 40 սմ: Որքա՞ն է էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը երկու լիցքերի միջև գտնվող P կետում, այսինքն՝ A կետից 20 սմ հեռավորության վրա:

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 3

Հայտնի է.

Լիցք A (q A ) = -2 μC = -2 x 10 -6 C

Լիցք B (q B ) = + 4 μC = +4 x 10 -6 C

A լիցքի և P կետի միջև հեռավորությունը (r AP ) = 20 սմ = 0.2 մ = 2 x 10 -1 մ

B լիցքի և P կետի միջև հեռավորությունը (r BP ) = 20 սմ = 0.2 մ = 2 x 10 -1 մ է։

Պահանջվում է էլեկտրական դաշտի մեծությունը և ուղղությունը P կետում։

Լուծում.

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 4

A լիցքը բացասական է, ուստի էլեկտրական դաշտի կետերի ուղղությունը դեպի Q A է (ձախ)։

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 5

B լիցքը դրական է, այնպես որ էլեկտրական դաշտի կետերի ուղղությունը Q B- ից հեռու է (ձախ)։

A կետում լրիվ էլեկտրական դաշտը՝

Ե = Ե Ա + Ե Բ

E = (4.5 x 105 ) + (9 x 105 )

E = 13.5 x 10 5 N/C

Էլեկտրական դաշտի ուղղությունը ուղղված է դեպի Q A-ն (ձախ)։

[իրպ]

4. Էլեկտրական դաշտի մեծությունը զրո է…

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 6

A լիցքը դրական է, և B լիցքը դրական է, այնպես որ էլեկտրական դաշտի մեծությունը P կետում, երկու լիցքերի միջև, զրո է։

Հայտնի է.

Լիցք A (q A ) = + 20 μC = +20 x 10 −6 C

Լիցք B (q B ) = +40 μC = +40 x 10 −6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

A և B լիցքերի միջև հեռավորությունը = 20 սմ է

A լիցքի և P կետի միջև ընկած լիցքը (r AP ) = a

B լիցքի և P կետի միջև հեռավորությունը (r BP ) = 20 – a

Պահանջվում է. էլեկտրական դաշտի մեծությունը զրո է, որը գտնվում է… կետում։

Լուծում.

P կետում A լիցքի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտի մեծությունը

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 7

A լիցքը դրական է, ուստի էլեկտրական դաշտի կետերի ուղղությունը A լիցքից շեղված է (դեպի աջ):

P կետում B լիցքի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտի մեծությունը՝

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 8

B լիցքը դրական է, այնպես որ էլեկտրական դաշտի կետերի ուղղությունը B լիցքից շեղված է (դեպի ձախ):

P = 0 կետում լրիվ էլեկտրական դաշտը։

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 9

Մենք օգտագործում ենք քառակուսային բանաձևը՝ a-ն որոշելու համար։

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 10

Էլեկտրական դաշտի մեծությունը զրո է, եթե այն գտնվում է A լիցքից 8 սմ կամ B լիցքից 12 սմ հեռավորության վրա։

[իրպ]

5. Ստորև բերված նկարի հիման վրա, որտեղ է գտնվում P կետը, որպեսզի P կետում էլեկտրական դաշտը զրո լինի։ (k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C)

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 11

լուծում

To հաշվարկել էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը P կետում, ենթադրելով, որ P կետում կա դրական փորձարկման լիցք։ Q1 դրական է և Q2 բացասական է, հետևաբար P կետը պետք է լինի Q-ի աջ կողմում։2 կամ Q-ից ձախ1Եթե ​​P կետը Q-ի ձախ կողմում է1; Q-ի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտը1 P կետում, որը ձախ է (Q-ից հեռու)1) և Q-ի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտը2 աջ կողմում գտնվող P կետում (դեպի Q)1)։ Էլեկտրական դաշտի ուղղությունը հակառակ է, այնպես որ երկու էլեկտրական դաշտերը վերացնում են միմյանց, այնպես որ P կետում էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը զրո է։

Հայտնի է.

Q 1 = +9 μC = +9 x 10 −6 C

Q2 = -4 μC = -4 x 10 −6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

1-ին և 2-րդ լիցքերի միջև հեռավորությունը = 3 սմ

Q 1 կետի և P կետի միջև հեռավորությունը (r 1P ) = a

Q2 կետի և P կետի միջև հեռավորությունը (r 2P ) = 3 + a

Ցանկալի է՝ P կետի դիրքը այնպես, որ P կետում էլեկտրական դաշտը զրո լինի։

Լուծում.

P կետը գտնվում է Q1- ի ձախ կողմում ։

P կետում Q1- ի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտը ՝

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 12

Փորձարկման լիցքը դրական է, իսկ Q 1- ը ՝ դրական, ուստի էլեկտրական դաշտի ուղղությունը ձախ է։

P կետում Q2- ի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտը ՝

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 13

Փորձարկման լիցքը դրական է, իսկ Q2- ը ՝ բացասական, ուստի էլեկտրական դաշտի ուղղությունը դեպի աջ է։

A կետում զուտ էլեկտրական դաշտը՝

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 14

Օգտագործեք քառակուսային բանաձևը՝ որոշելու համար՝

ա = -1.25, բ = -13.5, գ = -20.25

Էլեկտրական դաշտերի մեծությունը և ուղղությունը՝ խնդիրներ և լուծումներ 15

Q2-ի և P կետի միջև հեռավորությունը (r 2P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 սմ է։

P կետը գտնվում է Q 1- ից 1.2 սմ աջ կողմում ։

[իրպ]

Կարդալ ավելին

Կուլոնի օրենքը։ Խնդիրներ և լուծումներ

1. Երկու կետային լիցքեր, QA = +8 μC և QB = -5 μC, միմյանցից r = 10 սմ հեռավորություն ունեն։ Որքա՞ն է էլեկտրական ուժk հաստատունը = 8.988 x 109 Nm2C- 2 = 9 x 109 Nm2C- 2.

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 1

Հայտնի է.

Լիցք A (q A ) = +8 μC = +8 x 10 -6 C

Լիցք B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

A և B լիցքերի միջև հեռավորությունը ( r AB ) = 10 սմ = 0.1 մ

Ցանկալի է ՝ էլեկտրական ուժի մեծությունը

Լուծում.

Քուլոնի օրենքի բանաձևը.

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 2

Էլեկտրական ուժի մեծությունը՝

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 16

[իրպ]

2. Երկու լիցքավորված մասնիկներ, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում։ Q P = +10 μC և Q q = +20 μC գտնվում են միմյանցից r = 10 սմ հեռավորության վրա։ Որքա՞ն է էլեկտրաստատիկ ուժի մեծությունը։

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 4

Հայտնի է.

Լիցք P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Լիցք Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

P և Q լիցքերի միջև հեռավորությունը (r PQ ) = 12 սմ = 0.12 մ = 12 x 10 -2 մ է

Ցանկալի է. էլեկտրական ուժի մեծությունը

Լուծում.

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 15

[իրպ]

3. Երեք լիցքավորված մասնիկներ դասավորված են գծի վրա, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում: A լիցքը = -5 μC, B լիցքը = +10 μC և C լիցքը = -12 μC: Հաշվարկեք B մասնիկի վրա ազդող մյուս երկու լիցքերի պատճառով առաջացող էլեկտրաստատիկ ուժը:

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 6

Հայտնի է.

Լիցք A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

Լիցք B (q B ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Լիցք C (q C ) = -12 μC = -12 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Նմ 2 C −2

A և B մասնիկների միջև հեռավորությունը (r AB ) = 6 սմ = 0.06 մ = 6 x 10 -2 մ

B և C մասնիկների միջև հեռավորությունը (r BC ) = 4 սմ = 0.04 մ = 4 x 10 -2 մ

Պահանջվում է. B մասնիկի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժի մեծությունը և ուղղությունը։

Լուծում.

B մասնիկի վրա ազդող զուտ ուժը A մասնիկի կողմից B մասնիկի վրա ազդող FBA ուժի և C մասնիկի կողմից B մասնիկի վրա ազդող FBC ուժի վեկտորային գումարն է։

A մասնիկի կողմից B մասնիկի վրա ազդող F BA ուժը ՝

 

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 14

Էլեկտրաստատիկ ուժի ուղղությունը ցույց է տալիս A մասնիկը (կետը՝ ձախ):

A մասնիկի կողմից B մասնիկի վրա ազդող F BC ուժը ՝

 

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 13

Էլեկտրաստատիկ ուժի ուղղությունը ցույց է տալիս C մասնիկը (ցուցիչը՝ աջ):

B մասնիկի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժը ՝

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 Նյուտոն։

B մասնիկի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժի ուղղությունը ցույց է տալիս C մասնիկը (ցուց է տալիս դեպի աջ):

[իրպ]

4. +Q 1 = 10 μC, +Q 2 = 50 μC և Q 3-ը առանձնացված են, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում։ Որքա՞ն է մասնիկ 3-ի էլեկտրաստատիկ լիցքը, եթե մասնիկ 2-ի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժը զրո է։

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 9

Հայտնի է.

Լիցք 1 (q1 ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Լիցք 2 (q2 ) = +50 μC = +50 x 10 -6 C

1 և 2 լիցքերի միջև հեռավորությունը (r 12 ) = 2 սմ = 0.02 մ = 2 x 10 -2 մ

Լիցք 2-ի և լիցք 3-ի միջև հեռավորությունը (r²23 ) = 6 սմ = 0.06 մ = 6 x 10 -2 մ

Մասնիկ 2-ի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժը (F2 ) = 0

Փնտրվում է . մեղադրանք 3 (ք 3 )

Լուծում.

Մասնիկ 2-ի վրա ազդող զուտ ուժը մասնիկ 1-ի կողմից մասնիկ 2-ի վրա ազդող F21 ուժի և մասնիկ 3 -ի կողմից մասնիկ 2-ի վրա ազդող F23 ուժի վեկտորային գումարն է։

Մասնիկ 1-ի կողմից մասնիկ 2-ի վրա ազդող F 21 ուժը .

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 10

Էլեկտրաստատիկ ուժի ուղղությունը ցույց է տալիս մասնիկ 3-ը (կետը՝ աջ):

Ուժ F23 մասնիկ 3-ի կողմից մասնիկ 2-ի վրա ազդող ազդեցություն՝ 

Էլեկտրաստատիկ ուժի ուղղությունը ցույց է տալիս մասնիկ 1-ը (կետը՝ ձախ):

Մասնիկ 2-ի վրա ազդող էլեկտրաստատիկ ուժը = 0՝

Կուլոնի օրենքը՝ խնդիրներ և լուծումներ 11

Կարդալ ավելին

Անկյունային իմպուլս՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. 2 կգ մ² իներցիայի մոմենտ ունեցող մարմինը պտտվում է 1 ռադ/վ արագությամբ: Որքա՞ն է մարմնի անկյունային մոմենտը :

Հայտնի է.

Իներցիայի մոմենտը (I) = 2 կգ մ 2

Անկյունային արագություն ( ω ) = 1 ռադ/վ

Ցանկալի է. Անկյունային իմպուլս (L)

Լուծում.

Անկյունային մոմենտի բանաձևը՝

Լ = Ի ω

L = անկյունային մոմենտ (կգ մ 2 /վ), I = իներցիայի մոմենտ (կգ մ 2 ), ω = անկյունային արագություն (ռադ/վ)

Անկյունային մոմենտը՝

L = I ω = (2)(1) = 2 կգ մ 2 /վ

[իրպ]

2. 2 կգ քաշով գլանաձև ճախարակը՝ 0.1 մ շառավղով , պտտվում է 2 ռադ/վ հաստատուն անկյունային արագությամբ: Որքա՞ն է ճախարակի անկյունային մոմենտը:

Անկյունային իմպուլս՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Ճախարակի զանգվածը (մ) = 2 կգ

Ճախարակի շառավիղը (r) = 0.1 մ

Անկյունային արագություն (ω) = 2 r ad/s

Ցանկալի է՝ անկյունային իմպուլս

Լուծում.

Պինդ գլանի իներցիայի մոմենտի բանաձևը.

Ես = 1/2 պարոն 2

I = իներցիայի մոմենտ (կգ մ 2 ), m = զանգված (կգ ), r = շառավիղ (մ )

Իներցիայի մոմենտը՝

I = 1/2 (2)(0.1) 2 = (1)(0.01) = 0.01 կգ մ 2

Անկյունային արագություն՝

L = I ω = ( 0.01 )( 2 ) = 0.02 կգ մ 2 /վ

[իրպ]

3. 2 կգ քաշով միատարր գունդը՝ 0.2 մ շառավղով , պտտվում է 4 ռադ/վրկ արագությամբ: Որքա՞ն է գնդակի անկյունային մոմենտը:

Անկյունային իմպուլս՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Գնդակի զանգվածը (մ) = 2 կգ

Գնդակի շառավիղը (r) = 0.2 մ

Անկյունային արագություն (ω) = 4 ra d/s

Ցանկալի է՝ անկյունային իմպուլս

Լուծում.

Միատարր գնդի իներցիայի մոմենտի բանաձևը՝

Ես = (2/5) պարոն 2

I = իներցիայի t մոմենտ (կգ մ 2 ), m = զանգված (կգ ), r = շառավիղ (մ )

Միատարր գնդի իներցիայի մոմենտը՝

I = (2/5)(2)(0.2) 2 = (4/5)(0.04) = 0.032 կգ մ 2

Գնդի անկյունային մոմենտը՝

L = I ω = ( 0.032 )( 4 ) = 0.128 կգ մ 2 /վ

[իրպ]

4. 1 կգ զանգվածով մասնիկը պտտվում է 2 ռադ/վ հաստատուն անկյունային արագությամբ ։ Որքա՞ն է անկյունային արագությունը, եթե շրջանագծի շառավիղը 10 սմ է։

Հայտնի է.

Մարմնի զանգվածը (մ) = 1 կգ գ

Շրջանակի շառավիղը (r) = 10 սմ = 10/100 = 0.1 մ

Անկյունային արագությունը (ω) = 2 ռադ/ վ

Ցանկալի է՝ անկյունային իմպուլս

Լուծում.

Մասնիկների իներցիայի մոմենտի բանաձևը՝

I = պարոն 2 = (1)(0.1) 2 = (1)(0.01) = 0.01 կգ մ 2

Անկյունային իմպուլս՝

L = I ω = (0.01)(2) = 0.02 կգ մ 2 /վ

Կարդալ ավելին

Պտտման կինետիկ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Մարմինն ունի 1 կգ մ² իներցիայի մոմենտ, պտտվում է 2 ռադ/վ հաստատուն անկյունային արագությամբ ։ Որքա՞ն է մարմնի պտտական ​​կինետիկ էներգիան ։

Հայտնի է.

Իներցիայի մոմենտը (I) = 1 կգ մ 2

Անկյունային արագությունը ( ω) = 2 ռադ/վ

Պահանջվում է պտտման կինետիկ էներգիա (K E )

Լուծում.

Պտտման կինետիկ էներգիայի բանաձևը՝

ԿԵ = 1/2 I ω2

KE = պտտման կինետիկ էներգիան (կգ մ2/s2), Ես = իներցիայի մոմենտը (կգ մ2), ω = անկյունային արագությունը (ռադիո/վրկ)

Պտտման կինետիկ էներգիան՝

KE = 1/2 I ω 2 = 1/2 (1) (2) 2 = 1/2 (1) (4) = 2 Ջուլ

[իրպ]

2. 20 կգ քաշով գլանաձև ճախարակը ՝ 0.2 մ շառավղով, պտտվում է 4 ռադ/վ հաստատուն անկյունային արագությամբ: Որքա՞ն է ճախարակի պտտման կինետիկ էներգիան:

Պտտման կինետիկ էներգիա՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Գլանային ճախարակի զանգվածը (մ) = 20 կգ

Գլանի շառավիղը (r) = 0.2 մ

Անկյունային արագությունը (ω) = 4 ra d/s

Փնտրվում է։ Ի՞նչ է պտտման կինետիկ էներգիան։

Լուծում;

Մխոցի իներցիայի մոմենտի բանաձևը.

Ես = 1/2 պարոն 2

I = իներցիայի մոմենտ ( կգ մ 2 ), m = զանգված (կգ ), r = շառավիղ (մետրեր)

Գլանային ճախարակի իներցիայի մոմենտը՝

I = 1/2 (20)(0.2) 2 = (10)(0.04) = 0.4 կգ մ 2

Շղթայի պտտման կինետիկ էներգիան՝

KE = 1/2 I ω 2 = 1/2 (0.4) (4) 2 = (0.2) (16) = 3.2 Ջուլ

[իրպ]

3. Ա- 10 կգ քաշով, 0.1 մ շառավղով գունդը պտտվում է 10 ռադ/վրկ հաստատուն արագությամբ ։ Որքա՞ն է գնդիկի կինետիկ էներգիան։

Հայտնի է.

Գնդակի զանգվածը (մ) = 10 կգ

Գնդակի շառավիղը (r) = 0.1 մ

Անկյունային արագություն (ω) = 10 r ad/s

Պահանջվում է՝ պտտման կինետիկ էներգիա

Լուծում.

Իներցիայի պահի բանաձևը.

Ես = (2/5) պարոն 2

I = իներցիայի մոմենտ (կգ մ 2 ), m = զանգված (կգ ), r = շառավիղ (մ )

Գնդակի իներցիայի մոմենտը՝

I = (2/5)(10)(0.1) 2 = (4)(0.01) = 0.04 կգ մ 2

Գնդակի պտտման կինետիկ էներգիան՝

K E = 1/2 I ω 2 = 1/2 (0.04) (10) 2 = (0.02) (100) = 2 Ջուլ

[իրպ]

4. 0.5 կգ զանգվածով մասնիկը պտտվում է 2 ռադ/վ հաստատուն անկյունային արագությամբ ։ Որքա՞ն է մասնիկի պտտական ​​կինետիկ էներգիան, եթե շրջանագծի շառավիղը 10 սմ է։

Հայտնի է.

Մասնիկի զանգվածը (մ) = 0.5 կգ

Գնդակի շառավիղը (r) = 10 սմ = 10/100 = 0.1 մ

Անկյունային արագությունը (ω) = 2 ռադ/ վ

Պահանջվում է՝ պտտման կինետիկ էներգիա

Լուծում.

Մասնիկների իներցիայի մոմենտը՝

I = պարոն 2 = (0.5)(0.1) 2 = (0.5)(0.01) = 0.005 կգ մ 2

Պտտման կինետիկ էներգիան՝

K E = 1/2 I ω 2 = 1/2 (0.005) (2) 2 = 1/2 (0.005) (4) = (0.005) (2) = 0.01 Ջոուլ

Կարդալ ավելին

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Գլանային ճախարակի շուրջ փաթաթված լարին կիրառվում է F ուժ։ Պտտման մոմենտը 2 Նմ է , իսկ իներցիայի մոմենտը ՝ 1 կգ մ² ։ Որքա՞ն է գլանի անկյունային արագացումը ։

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Մոմենտ ( τ ) = 2 Ն մ

Իներցիայի մոմենտը (I) = 1 կգ մ 2

Ցանկալի է՝ գլանի անկյունային արագացումը

Լուծում.

Στ = I α

Στ = զուտ ոլորող մոմենտ, I = իներցիայի պահ, α = անկյունային արագացում

Մխոցի անկյունային արագացումը՝

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 ռադ/վ 2

[իրպ]

2. Գլանային ճախարակի շուրջ փաթաթված լարի վրա կիրառվում է F ուժ։ Ուժի մեծությունը 10 Ն է, գլանի շառավիղը՝ 0.2 մ, իսկ իներցիայի մոմենտը՝ 1 կգ մ² ։ Որքա՞ն է գլանի անկյունային արագացումը։

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Ուժ (F) = 10 Ն

Գլանի շառավիղը (R) = 0.2 մ

Իներցիայի մոմենտը (I) = 1 կգ մ 2

Պահանջվում է. գլանի անկյունային արագացումը։

Լուծում.

τ = FR

τ = պտտող մոմենտ, F = ուժ, R = գլանի շառավիղ

Մոմենտի ուժը։

τ = FR = (1 0 N) (0.2 մ) = 2 N մ

Στ = I α

Στ = զուտ ոլորող մոմենտ, I = իներցիայի պահ, α = անկյունային արագացում

Մխոցի անկյունային արագացումը՝

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 ռադ/վ 2

[իրպ]

3. Գլանային ճախարակի շուրջ փաթաթված լարին կիրառվում է F ուժ։ Ուժի մեծությունը 10 Ն է, գլանի շառավիղը՝ 0.2 մ, իսկ գլանի զանգվածը՝ 20 կգ մ² ։ Որքա՞ն է գլանի անկյունային արագացումը։

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ 3Հայտնի է.

Ուժ (F) = 10 Ն

Գլանի շառավիղը (R) = 0.2 մ

Գլանի զանգվածը (Մ) = 20 կգ

Ցանկալի է՝ ցիլինդրի անկյունային արագացում

Լուծում.

τ = FR = (1 0 N) (0.2 մ) = 2 N մ

Իներցիայի մոմենտը՝

I = 1⁄2 MR 2 = 1⁄2 (20)(0.2) 2 = 1⁄2 (20)(0.04) = 0.4 կգ մ 2

Մխոցի անկյունային արագացումը՝

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 ռադ/վ 2

[իրպ]

4. 1 կգ քաշով բլոկ , որը կախված է գլանաձև ճախարակի շուրջ փաթաթված լարից։ Ճախարակի իներցիայի մոմենտը 1 կգ մ² է , իսկ ճախարակի շառավիղը՝ 0.2 մ։ Որքա՞ն է ճախարակի անկյունային արագացումը։ Ձգողականության արագացումը 10 մ/վ² է ։

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ 4Հայտնի է.

Ճախարակի իներցիայի մոմենտը (I) = 1 կգ մ 2

Բլոկի զանգվածը (մ) = 1 կգ

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ վ²

Քաշը (w) = մգ = (1 կգ)(10 մ/վ² ) = 10 կգ մ/վ² = 10 Ն

Ճախարակի շառավիղը (R) = 0.2 մ

Ցանկալի է՝ անկյունային արագացում

Լուծում.

Մոմենտի ուժը։

τ = FR = w R = (1 0 N) (0.2 մ) = 2 N մ

Իներցիայի մոմենտը՝

I = 1 կգ մ 2

Անկյունային արագացում՝

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 ռադ/վ 2

[իրպ]

5. 1 կգ քաշով բլոկ, որը կախված է գլանաձև ճախարակի շուրջ փաթաթված լարից։ Ճախարակի զանգվածը 20 կգ է, իսկ ճախարակի շառավիղը՝ 0,2 մ։ Որքա՞ն է ճախարակի անկյունային արագացումը և բլոկի ազատ անկման արագացումը։ Ձգողականության արագացումը 10 մ/ վ² է ։

Պտտման դինամիկա՝ խնդիրներ և լուծումներ 5Հայտնի է.

Ճախարակի զանգվածը (Մ) = 20 կգ

Ճախարակի շառավիղը (R) = 0,2 մ

Բլոկի զանգվածը (մ) = 1 կգ

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ վ²

Քաշը (w) = մգ = (1 կգ)(10 մ/վ² ) = 10 կգ մ/վ² = 10 Ն

Պահանջվող՝ ճախարակի անկյունային արագացումը և բլոկի ազատ անկման արագացումը։

Լուծում.

Մոմենտի ուժը.

τ = FR = w R = (1 0 N) (0.2 մ) = 2 N մ

Գլանային ճախարակի իներցիայի մոմենտը՝

I = 1⁄2 MR 2 = 1⁄2 (20)(0.2) 2 = (10)(0.04) = 0.4 կգ մ 2

Շղթայի անկյունային արագացումը՝

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 ռադ/վ 2

Բլոկի ազատ անկման արագացումը՝

a = R α = (0.2)(5) = 1 մ/ վ²

Կարդալ ավելին

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ

Մասնիկի իներցիայի մոմենտը

1. 100 գրամանոց գունդ, որը միացված է 30 սմ երկարությամբ լարի մի ծայրին։ Որքա՞ն է գնդակի իներցիայի մոմենտը պտտման առանցքի AB նկատմամբ։ Անտեսեք լարի զանգվածը։

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Պտտման առանցքը AB կետում

Զանգվածային գնդակ (մ) = 100 գրամ = 100/1000 = 0.1 կգ

Գնդակի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r) = 30 սմ = 0.3 մ

Ցանկալի է՝ գնդակի իներցիայի մոմենտ (I)

Լուծում.

I = պարոն 2 = (0.1 կգ)(0.3 մ) 2

I = (0.1 կգ)(0.09 մ² )

I = 0.009 կգ մ 2

[իրպ]

2. 100 գրամանոց գունդը՝ m 1 , և 200 գրամանոց գունդը՝ m 2 , միացված են 60 սմ երկարությամբ ձողով։ Ձողի զանգվածը անտեսվում է։ Պտտման առանցքը գտնվում է ձողի կենտրոնում։ Որքա՞ն է գնդակի իներցիայի մոմենտը պտտման առանցքի նկատմամբ։

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Հայտնի է.

Գնդակի զանգվածը 1 (մ 1 ) = 100 գրամ = 100/1000 = 0.1 կգ

Գնդակի 1 և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 1 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Գնդակի զանգվածը (մ² ) = 200 գրամ = 200/1000 = 0.2 կգ

Գնդակի 2-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը ( r2 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Ցանկալի է՝ գնդակների իներցիայի մոմենտ

Պատասխան՝

Ես = մ 1 ր 1 2 + մ 2 ր 2 2

I = (0.1 կգ)( 0.3 մ) 2 + (0.2 կգ)( 0.3 մ) 2

I = (0.1 կգ) ( 0.09 մ² ) + (0.2 կգ) ( 0.09 մ² )

I = 0.009 կգ մ 2 + 0.018 կգ մ 2

I = 0.027 կգ մ 2

[իրպ]

3. 200 գրամանոց գունդ՝ m 1 , և 100 գրամանոց գունդ՝ m 2, որոնք միացված են 60 սմ երկարությամբ ձողով։ Անտեսեք ձողի զանգվածը։ Պտտման առանցքը գտնվում է գնդի m 2 կետում ։ Որքա՞ն է գնդերի իներցիայի մոմենտը։ Անտեսեք ձողի զանգվածը։

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 3Հայտնի է.

Գնդակի զանգվածը 1 (մ 1 ) = 200 գրամ = 200/1000 = 0.2 կգ

Գնդակ 1-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 1 ) = 60 սմ = 60/100 = 0.6 մ

Գնդակի զանգվածը 2 (մ² ) = 100 գրամ = 100/1000 = 0.1 կգ

Գնդակ 2-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 2 ) = 0 մ

Պահանջվում է՝ գնդակների իներցիայի մոմենտ

Լուծում.

Ես = մ 1 ր 1 2 + մ 2 ր 2 2

I = (0.2 կգ)( 0,6 մ) 2 + (0.2 կգ)(0 ) 2

I = (0.2 կգ)( 0.36 մ² ) + 0

I = 0.072 կգ մ 2

[իրպ]

4. Յուրաքանչյուր գնդակի զանգվածը 100 գրամ է, միացված լարով։ Լարի երկարությունը 60 սմ է, իսկ լայնությունը՝ 30 սմ։ Որքա՞ն է գնդակի իներցիայի մոմենտը պտտման առանցքի նկատմամբ։ Անտեսեք լարի զանգվածը։

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 4Հայտնի է.

Գնդակի զանգվածը = մ 1 = մ 2 = մ 3 = մ 4 = 100 գրամ = 100/1000 = 0.1 կգ

Գնդակի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 1 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Գնդակ 2-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 2 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Գնդակ 3-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 3 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Գնդակ 4-ի և պտտման առանցքի միջև հեռավորությունը (r 4 ) = 30 սմ = 30/100 = 0.3 մ

Հայտնի է՝ իներցիայի մոմենտ

Լուծում.

Ես = մ1 r12 + մ2 r22 + մ3 r32 + մ4 r42

I = (0.1 կգ)( 0.3 մ) 2 + (0.1 կգ)( 0.3 մ) 2 + (0.1 կգ)(0.3 մ) 2 + (0.1 կգ)(0.3 մ) 2

I = (0.1 կգ) ( 0.09 մ² ) + (0.1 կգ) (0.09 մ² ) + (0.1 կգ) (0.09 մ² ) + (0.1 կգ) (0.09 մ² )

I = 0.036 կգ մ 2

[իրպ]

Կոշտ մարմնի իներցիայի մոմենտը

5. Որքա՞ն է 2 կգ երկարությամբ և 2 մ երկարությամբ միատարր ձողի իներցիայի մոմենտը։ Պտտման առանցքը գտնվում է ձողի կենտրոնում։

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 5Հայտնի է.

Ձողի զանգվածը (Մ) = 2 կգ

Ձողի երկարությունը (L) = 2 մ

Ցանկալի է՝ իներցիայի մոմենտ

Լուծում.

Երկար միատարր ձողի կենտրոնում պտտման առանցքի կենտրոնում իներցիայի մոմենտի բանաձևը.

I = (1/12) ՄԼ 2

I = (1/12) (2 կգ)( 2 մ) 2

I = (1/12) (2 կգ)(4 մ 2 )

I = (1/12)(8 կգ մ² )

I = 8/12 կգ մ 2

I = 2/3 կգ մ 2

[իրպ]

6. Որքա՞ն է 2 կգ երկարությամբ և 2 մ երկարությամբ միատարր ձողի իներցիայի մոմենտը: Պտտման առանցքը գտնվում է ձողի մի ծայրում:

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 6Հայտնի է.

Ձողի զանգվածը (Մ) = 2 կգ

Կոշտ ձողի երկարությունը (L) = 2 մ

Ցանկալի է՝ իներցիայի մոմենտ

Լուծում.

Իներցիայի պահի բանաձևը, երբ պտտման առանցքը գտնվում է ձողի մի ծայրում.

I = (1/3) ՄԼ 2

I = (1/3) (2 կգ)( 2 մ) 2

I = (1/3) (2 կգ)(4 մ 2 )

I = (1/3)(8 կգ մ² )

I = 8/3 կգ մ 2

[իրպ]

7. 10 կգ քաշով պինդ մարմնի գլան՝ 0.1 մ շառավղով: Պտտման առանցքը գտնվում է պինդ մարմնի կենտրոնում, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում: Որքա՞ն է գլանի իներցիայի մոմենտը:

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 7Հայտնի է.

Պինդ գլանի զանգվածը (Մ) = 10 կգ

Գլանի շառավիղը (L) = 0.1 մ

Ցանկալի է՝ իներցիայի մոմենտ

Ցանկալի է՝ իներցիայի մոմենտ

Լուծում.

Իներցիայի մոմենտի բանաձևը, երբ պտտման առանցքը գտնվում է գլանի կենտրոնում՝

I = (1/2) MR2

I = (1/2) (10 կգ)(0.1 մ) 2

I = (1/2) (10 կգ)(0.01 մ 2 )

I = (1/2)(0.1 կգ մ² )

I = 0.05 կգ մ 2

8. 20 կգ-անոց միատարր գունդ՝ 0.1 մ երկարությամբ: Գնդի կենտրոնում գտնվող պտտման առանցքը ցույց է տրված ստորև բերված նկարում:

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 8Հայտնի է.

Գնդի զանգվածը (Մ) = 20 կգ

Գնդի շառավիղը (L) = 0.1 մ

Ցանկալի է՝ իներցիայի մի պահ

Լուծում.

Իներցիայի պահի բանաձևը, երբ պտտման առանցքը գտնվում է գնդի կենտրոնում.

I = (2/5) MR2

I = (2/5)(20 կգ)(0.1 մ) 2

I = (2/5)(20 կգ)(0.01 մ² )

I = (2/5)(0.2 կգ մ² )

I = 0.4/5 կգ մ 2

I = 0.08 կգ մ 2

[իրպ]

9. 2 կգ քաշով ուղղանկյուն բարակ թիթեղ՝ 0.5 մ երկարությամբ և 0.2 մ լայնությամբ: Պտտման առանցքը գտնվում է ստորև նկարում պատկերված ուղղանկյուն թիթեղի կենտրոնում: Որքա՞ն է ուղղանկյան իներցիայի մոմենտը:

Հայտնի է.

Մասնիկների և կոշտ մարմինների իներցիայի մոմենտը՝ խնդիրներ և լուծումներ 9Ուղղանկյուն թիթեղի զանգվածը (M) = 2 կգ

Թիթեղի երկարությունը (a) = 0.5 մ

Թիթեղի լայնությունը (բ) = 0.2 մ

Ցանկալի է՝ իներցիայի պահ

Լուծում.

Իներցիայի մոմենտի բանաձևը, երբ պտտման առանցքը գտնվում է թիթեղի կենտրոնում՝

I = (1/12 ) M ( a2 + b2 )

Ես = (1/12)(2)(0.5 2 + 0.2 2 )

Ես = (2/12)(0.25 + 0.04)

Ես = (1/6)(0.29)

I = 0.29/6 կգ մ 2

Կարդալ ավելին