Опір куба. Вирішення задач на розрахунок електричного опору за допомогою моделей Куб зібрано з однакових резисторів

Розмір: px

Починати показ зі сторінки:

Транскрипт

1 9 клас 1. Мінімальний шлях Автомобіль, що їде зі швидкістю υ, в деякий момент починає рух з таким постійним прискоренням, що за час τ пройдений ним шлях виявляється мінімальним. Визначте цей шлях s. 2. Відбиття в польоті У балістичній лабораторії при проведенні експерименту з вивчення пружного відбиття від перешкод, що рухаються u робився постріл маленькою кулькою з невеликої катапульти, встановленої на горизонтальній поверхні. Одночасно з точки, в яку за розрахунками мала S впасти кулька, з постійною швидкістю починала рух назустріч масивна вертикальна стінка (див. малюнок). Після пружного відбиття від стінки, кулька падала на деякій відстані від катапульти. Потім експеримент повторювали, змінюючи лише швидкість руху стінки. Виявилося, що в двох експериментах удар кульки об стінку відбувся на одній і тій же висоті h. Визначте цю висоту, якщо відомо, що час польоту кульки до відображення у першому випадку становив t1 = 1 с, а в другому t2 = 2 c. На яку максимальну висоту H піднімалася кулька за весь політ? Чому дорівнює початкова швидкість кульки υ, якщо відстань між місцями її падіння на горизонтальну поверхню в першому та другому експериментах склала L = 9 м? Визначте швидкості рівномірного рухустінки u1 та u2 у цих експериментах і початкова відстань S між стінкою та катапультою. Вважайте g = 1 м/с 2. Примітка. У системі відліку, пов'язаної зі стінкою, модулі швидкості кульки до і після зіткнення однакові, а кут відбиття кульки дорівнює куту падіння. 3. Трициліндровий Тіло, склеєне з трьох співвісних циліндрів різного поперечного перерізу і різної висоти, занурюють в деяку рідину і знімають залежність сили Архімеда F, що діє на тіло, від глибини його занурення. Відомо, що площа перерізу найвужчого (не факт, що найнижчого) циліндра S = 1 см 2. Побудуйте графік залежності F(h) і за його допомогою визначте висоту кожного з циліндрів, площі перерізу двох інших циліндрів і щільність рідини. В процесі експерименту вісь обертання циліндрів залишалася вертикальною, g = 1 м/с 2. h, см F а, Н,3,9 1,8 2,4 3,6 4,2 4,8 6, 7,2 7, 3 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 7,9

2 4. Два в кубі Куб зібраний з однакових резисторів, що мають опору R. Два резистори замінені на ідеальні перемички, як зазначено на малюнку. Знайдіть загальний опір системи, що вийшла, між контактами A і B. Які резистори з тих, що залишилися, можна прибрати, щоб це не змінило загальний опір системи? Якщо відомо, що через більшість резисторів у ланцюзі тече струм I = 2 А, обчисліть силу струму у дроті, приєднаному до вузла A (або В)? Обчисліть силу струму, що тече через ідеальну перемичку AA? 5. Крижана пляма Визначте, яка максимальна маса mп водяної пари, взятої при температурі 1 С, може знадобитися для нагрівання льоду, що знаходиться в калориметрі, до температури плавлення (без плавлення). Точна маса льоду та його початкова температура не відомі, але ці значення можуть лежати у виділеній на -3 m/m діаграмі області. Питома теплота -4 пароутворення L = 2,3 МДж/кг, питома теплота плавлення льоду = 34 кдж/кг, питома теплоємність води з = 4 2 Дж/(кг З), питома теплоємність льоду с1 = 2 1 Дж/(кг З). Маса льоду m на діаграмі наведена в умовних одиницях, що показують, у скільки разів маса льоду менша, ніж m = 1 кг. Теплоємністю калориметра та втратами тепла знехтувати t, С

3 1 клас 1. Час потужності В результаті проведеного експерименту отримана залежність потужності N постійної горизонтальної сили від часу t її дії на брусок маси m = 2 кг, що спочатку лежить на гладкому горизонтальному столі. Деякі виміри могли виявитися не дуже точними. визначте потужність сили в момент часу τ = 6; знайдіть значення сили F. N, Вт 1,4 2,8 4,5 5, 6, 1,4 14,7 16,6 18,3 t, з 1, 1,5 2, 2,5 3,2 5 , 7,2 8,4 9, 2. У лунці Стрижень АВ стосується уступу K напівсферичної лунки радіусу R. Точка А рухається рівномірно зі швидкістю по поверхні лунки, починаючи з нижньої точки N, до точки M. Знайти залежність модуля швидкості u кінця стрижня від кута α, який стрижень складає з горизонтом. Довжина стрижня АВ дорівнює 2R. 3. Вода з льодом У калориметрі змішали кілька води та льоду. Їхні точні маси та початкові температури невідомі, але ці значення лежать у виділених на діаграмі заштрихованих областях. Знайдіть максимальну кількість теплоти, яка могла бути передана водою льоду, якщо після встановлення теплової рівноваги маса льоду не змінилася. Визначте можливу масу вмісту калориметра у цьому випадку. Питома теплота плавлення льоду = 34 кдж/кг, питома теплоємність води з = 42 Дж/(кг З), питома теплоємність льоду с1 = 21 Дж/(кг З). Маси води та льоду на діаграмі наведені в умовних одиницях, що показують у скільки разів їх маси менше ніж m = 1 кг. Теплоємністю калориметра та втратами теплоти знехтувати t, З 1 m /m

4 4. Три в кубі Куб зібраний з однакових резисторів опором R. Три резистори замінили на ідеальні перемички, як зазначено на малюнку. Знайдіть загальний опір системи, що вийшла, між контактами A і B. Які резистори з тих, що залишилися, можна прибрати так, що це не змінить загальний опір системи? Якщо відомо, що сила струму, що тече через більшість резисторів електричного ланцюга, дорівнює, обчисліть силу струму у дроті, приєднаному до вузла A (або В)? I 2A Чи обчисліть силу струму, що тече через ідеальну перемичку AA? 5. Транспортер на боці По шорсткій горизонтальній підлозі рухається стрічковий транспортер, що лежить на боці, так, що площина стрічки вертикальна. Швидкість стрічки транспортера дорівнює υ. Транспортер переміщається по підлозі з постійною швидкістю і перпендикулярно основним ділянкам його стрічки. За деякий час транспортер змістився на відстань s. Його нове становище показано малюнку. Транспортер штовхає по підлозі брусок, що має форму прямокутного паралелепіпеда. На малюнку наведено вигляд зверху на цю систему. Нехтуючи прогином стрічки і вважаючи рух бруска, що знайшов, знайдіть зсув бруска за час s/u. Визначте роботу з переміщення бруска, що здійснюється транспортером за цей час. Коефіцієнт тертя між бруском і підлогою дорівнює μ1, а між бруском та стрічкою μ2.

5 11 клас 1. Потужність у просторі На брусок маси m = 2 кг, що спочатку спочиває на гладкому горизонтальному столі, почали діяти постійною горизонтальною силою F. В результаті була отримана залежність потужності N від переміщення s бруска. Деякі виміри могли виявитися не дуже точними. У яких координатних осях експериментальна залежність потужності переміщення лінійна? Визначте потужність сили в точці з координатою s = 1 см. Знайдіть значення сили F. N, Вт,28,4,57,75 1,2 1,1 1,23 1,26 1,5 s, см 1, 2, 4, 7, «Темна матерія» Скупчення зірок утворюють беззіткнувальні системи галактики, в яких зірки поступово рухаються круговими орбітами навколо осі симетрії системи. Галактика NGC 2885 складається зі скупчення зірок у вигляді кулі (ядра радіусом rя = 4 кпк) і тонкого кільця, внутрішній радіус якого збігається з радіусом ядра, а зовнішній дорівнює 15 rя. Кільце складається з зірок із зневажливо малою в порівнянні з ядром масою. У ядрі зірки розподілені поступово. Було встановлено, що лінійна швидкість руху зірок у кільці залежить від відстані до центру галактики: від зовнішнього краю кільця до краю ядра швидкість зірок υ = 24 км/с. Таке явище може бути пояснено наявністю маси, що не світиться (« темної матерії»), розподіленої сферично симетрично щодо центру галактики поза її ядром. 1) Визначте масу ядра галактики. 2) Визначте середню щільність ρя речовини ядра галактики. 3) Знайдіть залежність щільності темної матерії ρт(r) від відстані до центру галактики. 4) Обчисліть відношення маси «темної матерії», що впливає рух зірок у диску, до маси ядра. Примітка: 1 кпк = 1 кілопарсек = 3, м, постійна гравітаційна γ = 6, Н м 2 кг 2.

6 3. Чотири куби Куб зібраний з однакових резисторів, що мають опору R. Чотири резистора замінені на ідеальні перемички, як зазначено на малюнку. Знайдіть загальний опір системи, що вийшла, між контактами A і B. Через які резистори сила поточного струму максимальна, а через які і мінімальна? Знайдіть ці значення сили струму, якщо сила струму, що входить у вузол А, дорівнює I = 1,2 А? Яка сила струму, що тече через ідеальну перемичку AA`? 4. Ромб. Циклічний процес, що здійснюється над ідеальним газом, на (p, V) площині є ромб (див. якісний малюнок). Вершини (1) та (3) лежать на одній ізобарі, а вершини (2) та (4) на одній ізохорі. За цикл газ здійснив роботу А. Наскільки відрізняється кількість теплоти Q12, підведеної до газу на ділянці 1-2, кількості теплоти Q 3,4 ділянці 3-4?, відведеної від газу на 5. Коливань немає! В електричному ланцюзі (див. рис.), що складається з резистора опором R, котушки індуктивністю L, на конденсаторі ємністю C знаходиться заряд Q. У деякий момент часу замикають ключ К і одночасно починають змінювати ємність конденсатора так, що ідеальний вольтметр показує постійну напругу. 1) Як залежить від часу ємність конденсатора C(t) за зміни t від до t 1 C L? 2) Яку роботу за час t1 здійснили зовнішні сили? Вважайте, що t 1 L/R C L. Підказка. Кількість теплоти, що виділилася на резистори за час t1, дорівнює t1 2 2 Q WR I () t Rdt. 3C

11 клас 1 Потужність у просторі На брусок маси m = кг, що спочатку спочиває на гладкому горизонтальному столі, почали діяти постійною горизонтальною силою F В результаті була отримана залежність

Регіональний етап всеросійської олімпіадишколярів з фізики січня 16 г 11 клас 1 Потужність у просторі На брусок маси m = кг, що спочатку спочиває на гладкому горизонтальному столі, почали діяти

Регіональний етап всеросійської олімпіади школярів із фізики. січня 6 р. 9 клас. Мінімальний шлях Автомобіль, що їде зі швидкістю υ, в якийсь момент починає рух з таким постійним прискоренням,

1 клас 1. Час потужності В результаті проведеного експерименту отримана залежність потужності N постійної горизонтальної сили від часу t її дії на спочиваючий на гладкому горизонтальному

11 клас 1. Щільність кисню Знайти густину кисню при тиску param1 кпа та температурі param2 К. Газ вважати ідеальним. param1 50 150 200 300 400 param2 300 350 400 450 500 2. Потужність у ланцюгу

7 клас 1. Моток мідного дроту має масу 360 г. Знайдіть довжину дроту в мотку, якщо площа поперечного перерізу дроту 0,126 мм 2, а 1 см 3 міді має масу 8,94 г. Відповідь виразіть у метрах і

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Відкрита олімпіада Фізтех-ліцею 2015 Фізика, 11 клас 1. На тонкому прозорому горизонтальному столі лежить тонка лінза, що збирає, з фокусною відстанню F = 70

Перший (відбірковий) етап академічного змагання Олімпіади школярів «Крок у майбутнє» з загальноосвітнього предмету «Фізика», Осінь 05 р. Варіант З А Д А Ч А. Першу половину часу тіло рухається

9 клас Школяр Петя Іванов з шести дротів, що є в його розпорядженні, зібрав схему, зображену на рис. 1. Знайти опір ланцюга між точками А та D, якщо опори дротів AB та BD рівні

11 клас. 1 тур 1. Завдання 1 Циліндрична шайба, що ковзала по гладкому льодузі швидкістю, випробувала лобове пружне зіткнення з циліндричною шайбою іншої маси, що покоїлася. Після зіткнення перша

Міжрегіональна предметна олімпіада Казанського федерального університету «Фізика» 9 клас. Варіант 1. 2014-2015 навчальний рік, інтернет-тур 1. (1 бал) Хлопчик Петя першу половину шляху від школи

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Олімпіада «Фізтех» з фізики 11 клас, онлайн-етап, 2013/14 рік 1. Камінь, кинутий з даху сараю майже вертикально вгору зі швидкістю 15 м/с, впав на землю

Банк завдань з фізики 1 клас МЕХАНІКА Рівномірний та рівноприскорений прямолінійний рух 1 На малюнку наведено графік залежності координати тіла від часу при його прямолінійному русіпо осі x.

Олімпіада імені Дж. Кл. Максвелла Регіональний етап 6 січня 7 клас. Де тут густина? У лабораторії провели вимірювання маси та обсягу п'яти тіл, виготовлених із чотирьох матеріалів: берези, ρ Б =,7

Параграфи 88-93 повторити виконати вправу 12. Виконати тест Варіант 3679536 1. Завдання 1 На малюнку зображено графіки залежності модуля швидкості руху чотирьох автомобілів від часу. Один з

Мінська міська олімпіада ФІЗИКА 2002 11 клас. 1. Ротор моделі електродвигуна є прямокутною рамкою площею S, що містить n витків дроту, закріплену на масивній підставі,

Міністерство освіти та науки Пермського краю Фізика Завдання муніципального етапувсеросійської олімпіади школярів у Пермському краї 2017/2018 навчальний рік МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ПРОВЕДЕННЯ МУНІЦИПАЛЬНОГО

МОСКІВСЬКА ОЛІМПІАДА ШКОЛЬНИКІВ З ФІЗИКИ 2016 2017 навч. м. НУЛЬОВИЙ ТУР, ЗАТІВНЕ ЗАВДАННЯ. 11 КЛАС У файлі, що додається, наведено листопадове заочне завдання для 11-го класу. Підготуйте кілька аркушів

10 клас. Варіант 1. 1. (1 бал) Частота обертання повітряного гвинта легкомоторного літака 1500 об/хв. Скільки обертів встигне зробити гвинт по дорозі 90 км при швидкості польоту 180 км/год. 1) 750 2) 3000 3)

фізика. При розрахунках прийняти: м Прискорення вільного падіння g 10 с Універсальна постійна газова Дж R 8,31 моль К Постійна Авогадро N A 6, 0 10 моль 3 1 Постійна Планка h 34 6,63 10 Дж з 1 Ф Електрична

МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ НЕ БАУМАНА ЗАКЛЮЧНИЙ ЕТАП ОЛІМПІАДИ «КРОК У МАЙБУТНЄ» ЗА КОМПЛЕКСОМ ПРЕДМЕТІВ «ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ»

Курчатов 2018, фізика, відбірковий етап 11 клас Гідростатика Завдання 1.1 Куб зі стороною a = 10 см плаває в ртуті, поринувши на 1/4 свого об'єму. Поверх ртуті поступово доливають воду доти, доки

Завершальний (очний) етап Всесибірської олімпіади з фізики Завдання 9 кл. (29 березня 2009 р.) 2R m 3R 1. Масивний однорідний ланцюг з вантажем маси m на одному кінці перекинутий через блок радіуса R і знаходиться

У файлі, що додається, наведено листопадове заочне завдання для 11-го класу. Підготуйте кілька аркушів у клітинку, на яких від руки напишіть розгорнуті рішення завдань, що додаються. Сфотографуйте сторінки

Перший (відбірковий) етап академічного змагання Олімпіади школярів «Крок у майбутнє» з загальноосвітнього предмету «Фізика», осінь 016 р. Варіант 1 1. Диск котиться без прослизання горизонтальною

Динаміка твердого тіла. 1. Тонкий однорідний стрижень АВ маси m = 1,0 кг рухається поступово із прискоренням а = 2,0 м/с 2 під дією сил F 1 та F 2. Відстань b = 20 см, сила F 2 = 5,0 Н. Знайти довжину

9Ф Розділ 1. Поняття, визначення Вставте відсутні слова: 1.1 Тіло можна вважати матеріальною точкою тільки тоді, коли 1.2 Якщо у будь-який момент часу всі точки тіла рухаються однаково, то таке

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Відкрита олімпіада Фізтех-ліцею 2015 Фізика, 9 клас 1. Маса до країв заповненої пробірки з водою M 1 = 160 г.

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Гравітація Задача 1. (МФТІ, 1987) З якою швидкістю мав би летіти літак уздовж екватора, щоб сила тиску пасажирів, що сидять, на крісла літака зменшилася

Підсумковий річний тест із фізики 10 клас 1 варіант Частина А A1. Кільцевою автомобільною дорогою довжиною L = 15 км в одному напрямку їдуть вантажний автомобіль і мотоцикл зі швидкостями відповідно V1

ОЛІМПІАДА ШКОЛЬНИКІВ «КРОК У МАЙБУТНЄ» Комплекс предметів «ТЕХНІКА ТА ТЕХНОЛОГІЇ» МАТЕРІАЛИ ОЛІМПІАДНИХ ЗАВДАНЬ 008-009 РІК I. Науково-освітнє змагання ЗАВДАННЯ З МАТЕМАТИКИ

Заняття 11 Підсумковий 2. Механіка. Завдання 1 На малюнку представлено графік залежності шляху S велосипедиста від часу t. Визначте інтервал часу після початку руху, коли велосипедист рухався зі

Клас 11 Квиток 11-01 Шифр 1. Систему з трьох брусків, що знаходяться на горизонтальному столі, надають руху, прикладаючи горизонтальну силу F (див. рис.). Коефіцієнт тертя між столом та брусками

Фізика, 9 клас (10 клас - 1 півріччя) Варіант 1 1 За графіком залежності модуля швидкості від часу, представленого на малюнку, визначте модуль прискорення тіла, що прямолінійно рухається, в момент часу

Відкладені завдання (25) В області простору, де знаходиться частка з масою 1 мг і зарядом 2 10 11 Кл, створено однорідне горизонтальне електричне поле. Яка напруженість цього поля, якщо з

Мінська обласна олімпіада школярів з фізики 2000 11 клас. 1. Дві шайби масами m і 2m, пов'язані невагомою ниткою довжиною l лежать на гладкій горизонтальній поверхні так, що нитка повністю розтягнута.

9 клас Завдання. Падіння бурульки. З даху будинку відірвалася бурулька і за t=0.2 з пролетіла повз вікно, висота якого h =.5 м. З якої висоти h x щодо верхнього краю вікна вона відірвалася? Розмірами

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Відкрита олімпіада Фізтех-ліцею 2015 Фізика, 10 клас 1. Герметична посудина розділена на два відсіки з теплоізолюючою перегородкою, в якій зроблено невелике

10 клас. Варіант 1 1. Тіло зісковзує з похилої площини з кутом нахилу =30 о. На перших k=1/3 шляху коефіцієнт тертя 105,. Визначте коефіцієнт тертя на відрізку шляху, що залишився, якщо у підстави

Варіант 2805281 1. Хлопчик з'їжджає на санчатах рівноприскорено зі снігової гірки. Швидкість санок наприкінці спуску 10 м/с. Прискорення дорівнює 1 м/с 2 початкова швидкість дорівнює нулю. Яка довжина гірки? (Відповідь дайте

Тульська державний університет. Олімпіада з фізики лютого 6 р.

ВСЕРОСІЙСЬКА ОЛІМПІД ШКОЛЬНИКІВ З ФІЗИКИ. 017 018 навч. м. МУНІЦИПЛЬНИЙ ЕТП. 10 КЛСС 1. Дві кульки кинуті одночасно назустріч один одному з однаковими початковими швидкостями: одна з поверхні землі

Адміністративна робота за 1 півріччя Варіант 1. Частина 1 А1. На графіці наведена залежність швидкості тіла, що прямолінійно рухається від часу. Визначте модуль прискорення тіла. 1) 10 м/с 2 2) 5 м/с

Перший (відбірковий) етап академічного змагання Олімпіади школярів «Крок у майбутнє» з освітнього предмету «фізика», осінь 05 г Варіант 5 З А Д А Ч А Тіло здійснює два послідовні, однакові

Олімпіадні завдання 2014/2015 н.р. 9 клас Варіант 1 1. Кубик щільності ρ 1 утримується в рівновазі невагомою пружиною під похилою стінкою, кут нахилу якої дорівнює α, у рідині густини ρ 2 >ρ

216 рік Клас 9 Квиток 9-1 1 Два вантажі масами m і, що знаходяться на гладкому горизонтальному столі, пов'язані ниткою і з'єднані з вантажем масою 3m іншою ниткою, перекинутою через невагомий блок (див рис) Тренням

Типовий варіант академічного змагання Олімпіади школярів «Крок у майбутнє» з загальноосвітнього предмету «Фізика» З А Д А Ч А 1. Точка рухається вздовж осі х за законом швидкості точки при t = 1 c.

Завдання 1 Циліндричний посудину, в який налита рідина, закрили кришкою герметичною і почали рухати вертикально вниз з прискоренням 2,5 g. Визначте тиск рідини на кришку посудини, якщо у нерухомому

2.1. У калориметрі знаходився лід при температурі t 1 = -5 С. Якою була маса m 1 льоду, якщо після додавання до калориметра т 2 = 4 кг води, що має температуру t 2 = 20 С, та встановлення теплової рівноваги

Квиток N 5 Квиток N 4 Питання N 1 На тіло масою m 2,0 кг починає діяти горизонтальна сила, модуль якої лінійно залежить від часу: F t де 0.7 Н/с. Коефіцієнт тертя k 0,1. Визначити момент

Встановлення відповідності, частина 2 1. русок, що знаходиться на шорсткої горизонтальної поверхні, починає рухатися рівноприскорено під дією сили В системі відліку, пов'язаної з горизонтальною поверхнею,

Комплексна олімпіада школярів «Академіка» [email protected] 1. Початкова швидкість каменя, кинутого під деяким кутом до горизонту, дорівнює 10 м/с, а згодом 0,5 зі швидкість каменя дорівнює 7 м/с. на

Завдання 1 Виберіть, яка орієнтація зображення предмета «b» у плоскому дзеркалі «а» (див. мал.). a 45 0 b а б в г д Завдання 2 Тілу маси m та питомої теплоємності c передали кількість теплоти Q. Температура

Квиток N 5 Квиток N 4 Питання N 1 Два бруски з масами m 1 = 10,0 кг та m 2 = 8,0 кг, пов'язані легкою нерозтяжною ниткою, ковзають по похилій площині з кутом нахилу = 30. Визначте прискорення системи.

Республіканська Предметна Олімпіада Районний (Міський) етап Фізика Ім'я Прізвище Школа 1 Тривалість іспиту складає 180 хвилин 4 неправильні відповіді забирають бали за 1 правильну відповідь 3 Кожне питання

9 клас 9.1 Для дослідження пружних властивостей гуми гумова стрічка була підвішена вертикально, і до її нижнього краю прикріплювалися різні

Частина 1 Відповідями до завдань 1 4 є цифра, число чи послідовність цифр. Запишіть відповідь у полі відповіді у тексті роботи, а потім перенесіть у БЛАНК ВІДПОВІДЬ 1 праворуч від номера відповідного завдання,

Завдання В2 з фізики 1. Пружинний маятник вивели з рівноваги і відпустили без початкової швидкості. Як змінюються протягом першої чверті періоду коливань вантажу маятника наступні фізичні

Олімпіада «Фізтех» з фізики 9 Клас Білет – Шифр (заповнюється секретарем) 3. Гармата встановлена на плоскому схилі гори, що утворює кут із горизонтом. При пострілі «вгору» схилом снаряд падає на схил

Олімпіада «Фізтех» з фізики 8 Клас Білет - Шифр (заповнюється секретарем) Систему з трьох брусків, що знаходяться на горизонтальному столі, надають руху, прикладаючи горизонтальну силу (див рис) Коефіцієнт

1 Кінематика 1 Матеріальна точка рухається вздовж осі x так, що часу координата точки x(0) B Знайдіть x (t) V x At У початковий момент Матеріальна точка рухається вздовж осі x так, що ax A x В початковий

Заняття 7 Закони збереження Завдання 1 На малюнку зображені графіки зміни швидкостей двох візків різної маси, що взаємодіють (один візок наздоганяє і штовхає інший). Яку інформацію про візки

Пояснення явищ 1. На малюнку представлено схематичний вигляд графіка зміни кінетичної енергії тіла з часом. Виберіть два правильні твердження, що описують рух відповідно до даного

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MthUs.ru Електромагнітна індукція Завдання 1. Дротове кільце радіусом r знаходиться в однорідному магнітному полі, лінії якого перпендикулярні площині кільця. Індукція

9 клас. Варіант 1. Тіло кинули із вежі горизонтально. Через t = з його швидкість збільшилася в k = 3 рази. З якою швидкістю V0 кинули тіло? Швидкість тіла змінюється в залежності від часу як для заданого

7 клас 1. Скільки разів за добу годинна та хвилинна стрілки годинника лежать на одній прямій лінії? 2. Маса порожньої каністри 200 г, а каністри, заповненої гасом, 5 кг. Скільки літрів гасу в каністрі?

І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Зміст Сила тертя 1 Всеросійська олімпіада школярів з фізики................... 1 2 Московська фізична олімпіада...... ..................... 3 3 МФТІ

Підсумки державного етапу всеросійської олімпіади школярів з фізики 2012-2013 навчальний рік Аналіз результатів державного етапу олімпіади 1 завдання. 9 клас Експериментатор Глюк із балкона спостерігає

Інструкція до завдань #1_45: У цих завданнях поставлено запитання та наведено п'ять передбачуваних відповідей, тільки одна з яких правильна. Знайдіть відповідний даному завданню номер у листі відповідей, знайдіть

Рішення та критерії оцінювання Завдання 1 Дерев'яний циліндр плаває в циліндричній посудині з водою, як показано на рис. 1, виступаючи на a = 60 мм над рівнем рідини, що дорівнює h 1 = 300 мм. На верхню

ЛІЦЕЙ 1580 (ПРИ МДТУ ІМ.Н.Е.БАУМАНА) КАФЕДРА «ОСНОВИ ФІЗИКИ», 11КЛАС, 3 СЕМЕСТР 2018-2019 НАВЧАЛЬНИЙ РІК Варіант 0 Завдання 1. Топке прополочное кільце 0, S. ,01

Цілі: навчальна: систематизувати знання та вміння учнів вирішувати задачі ан розрахунок еквівалентних опорів за допомогою моделей, каркасів і т.д.

Розвиваюча: розвиток навичок логічного мислення абстрактного мислення, умінь замінювати схеми еквівалентності, спрощувати розрахунок схем.

Виховна: виховання почуття відповідальності, самостійності, необхідності навичок набутих на уроці у майбутньому

Обладнання: дротяний каркас куба, тетраедера, сітки нескінченного ланцюжка опорів.

ХІД УРОКУ

Актуалізація:

1. Вчитель: "Згадаймо послідовне з'єднання опорів".

Учні на дошці малюють схему.

та записують

U про =U 1 +U 2

Y про = Y 1 = Y 2

Вчитель: Згадаймо паралельне з'єднання опорів.

Учень на дошці замальовує елементарну схему:

Y про = Y 1 = Y 2

; для n рівних

Вчитель: А тепер вирішуватимемо завдання на розрахунок еквівалентного опору ділянка ланцюга представлена у вигляді геометричної фігури, або металевої сітки.

Завдання №1

Дротовий каркас у вигляді куба, ребра якого є рівними опорами R. Розрахувати еквівалентний опір між точками А і В. Щоб розрахувати еквівалентний опір даного каркаса необхідно замінити еквівалентною схемою. Крапки 1, 2, 3 мають однаковий потенціал, їх можна поєднати в один вузол. А точки (вершини) куба 4, 5, 6 можна з'єднати до іншого вузол з тієї ж причини. Учні мають кожній парті таку модель. Після виконання описаних дій замальовують еквівалентну схему.

На ділянці АС еквівалентний опір; на СD; на DB; і остаточно для послідовного з'єднання опорів маємо:

За тим же принципом потенціали точок А та 6 рівні, В та 3 рівні. Учні поєднують ці точки на своїй моделі та отримують еквівалентну схему:

Розрахунок еквівалентного опору такого ланцюга простий

Завдання №3

Ця модель куба, з включенням в ланцюг між точками 2 і У. Учні з'єднують точки з рівними потенціалами 1 і 3; 6 і 4. Тоді схема виглядатиме так:

Крапки 1,3 і 6,4 мають рівні потенціали, і струм по опорам між цими точками не потече і схема спрощується до вигляду; еквівалентний опір якої розраховується так:

Завдання № 4

Рівностороння трикутна піраміда, ребро якої має опір R. Розрахувати еквівалентний опір при включенні до ланцюга.

Точки 3 і 4 мають рівний потенціал, тому по ребру 3,4 струм не потече. Учні прибирають його.

Тоді схема виглядатиме так:

Еквівалентний опір розраховується так:

Завдання № 5

Металева сітка з опором ланки рівному R. Розрахувати еквівалентний опір між точками 1 та 2.

У точці 0 можна ланки відокремити, тоді схема матиме вигляд:

- Опір однієї половини симетричної по 1-2 точках. Паралельно їй така сама гілка, тому

Завдання №6

Зірка складається з 5-и рівносторонніх трикутників, опір кожного .

Розглянемо класичне завдання. Даний куб, ребра якого є провідники з якимсь однаковим опором. Цей куб включається в електричний ланцюг між усілякими його точками. Питання: чому одно опір кубау кожному з цих випадків? У цій статті репетитор з фізики та математики розповідає про те, як вирішується це класичне завдання. Є також відеоурок, в якому ви знайдете не тільки докладне пояснення розв'язання задачі, але й реальну фізичну демонстрацію, яка підтверджує всі обчислення.

Отже, куб може бути включений у ланцюг трьома різними способами.

Опір куба між протилежними вершинами

В цьому випадку струм, дійшовши до точки A, Розподіляється між трьома ребрами куба. При цьому, оскільки всі три ребра еквівалентні з погляду симетрії, жодному з ребер не можна надати більшої чи меншої «значущості». Тому струм між цими ребрами повинен обов'язково розподілитися порівну. Тобто сила струму в кожному ребрі дорівнює:

В результаті виходить, що падіння напруги на кожному з цих ребер однаково і рівне, де - Опір кожного ребра. Але падіння напруги між двома точками дорівнює різниці потенціалів між цими точками. Тобто потенціали точок C, Dі Eоднакові та рівні. З міркувань симетрії потенціали точок F, Gі Kтакож однакові.

Крапки з однаковим потенціалом можна з'єднувати провідниками. Це нічого не змінить, тому що цими провідниками все одно не потече ніякий струм:

В результаті отримаємо, що ребра AC, ADі AE T. Так само ребра FB, GBі KBз'єднаються в одній точці. Назвемо її точкою M. Що стосується 6 ребер, що залишилися, то всі їх «початки» виявляться з'єднані в точці T, а всі кінці - у точці M. В результаті ми отримаємо наступну еквівалентну схему:

Опір куба між протилежними кутами однієї грані

В даному випадку еквівалентними є ребра ADі AC. По них потече однаковий струм. Крім того, еквівалентними також є KEі KF. По них потече однаковий струм. Ще раз повторимо, що струм між еквівалентними ребрами повинен розподілитися порівну, інакше порушиться симетрія:

Таким чином, в даному випадку однаковий потенціал мають точки Cі D, а також точки Eі F. Значить, ці точки можна об'єднати. Нехай крапки Cі Dоб'єднаються у точці M, а крапки Eі F- У точці T. Тоді вийде наступна еквівалентна схема:

На вертикальній ділянці (безпосередньо між точками Tі M) Струм не тече. Справді, ситуація аналогічна врівноваженому вимірювальному мосту. Це означає, що цю ланку можна виключити із ланцюга. Після цього порахувати загальний опір не складе труднощів:

Опір верхньої ланки дорівнює , нижньої - . Тоді загальний опір дорівнює:

Опір куба між прилеглими вершинами однієї грані

Це останній можливий варіантпідключення куба в електричний ланцюг. У цьому випадку еквівалентними ребрами, через які протікає однаковий струм, є ребра ACі AD. І, відповідно, однакові потенціали матимуть точки Cі D, а також симетричні їм точки Eі F:

Знову попарно з'єднуємо точки з однаковими потенціалами. Ми можемо це зробити, тому що струм між цими точками не потече, навіть якщо з'єднати їх провідником. Нехай крапки Cі Dоб'єднаються в крапку T, а крапки Eі F- в точку M. Тоді можна намалювати наступну еквівалентну схему:

Загальний опір отриманої схеми розраховується стандартними способами. Кожен сегмент із двох паралельно з'єднаних резисторів замінюємо на резистор опором. Тоді опір «верхнього» сегмента, що складається з послідовно з'єднаних резисторів , і , і .

Цей сегмент з'єднаний із «середнім» сегментом, що складається з одного резистора опором, паралельно. Опір ланцюга, що складається з двох паралельно з'єднаних резисторів опором і дорівнює:

Тобто схема спрощується до ще простішого вигляду:

Як бачимо, опір «верхнього» П-образного сегмента одно:

Ну а загальний опір двох паралельно з'єднаних резисторів опором і дорівнює:

Експеримент на вимірі опору куба

Щоб показати, що все це не математичний трюк і що за всіма цими обчисленнями стоїть реальна фізика, я вирішив провести прямий фізичний експеримент із вимірювання опору куба. Ви можете переглянути цей експеримент у відео, що знаходиться на початку статті. Тут я розміщу фотографії експериментальної установки.

Спеціально для цього експерименту спаяв куб, ребрами якого є однакові резистори. Також у мене є мультиметр, який я увімкнув у режимі вимірювання опору. Опір одиночного резистора дорівнює 38.3 кОм:

Обладнання: дротяний каркас куба, тетраедера, сітки нескінченного ланцюжка опорів.

ХІД УРОКУ

Актуалізація:

1. Вчитель: "Згадаймо послідовне з'єднання опорів".

Учні на дошці малюють схему.

та записують

U про =U 1 +U 2

Y про = Y 1 = Y 2

Вчитель: Згадаймо паралельне з'єднання опорів.

Учень на дошці замальовує елементарну схему:

Y про = Y 1 = Y 2

; для n рівних

Завдання №1

На ділянці АС еквівалентний опір; на СD; на DB; і остаточно для послідовного з'єднання опорів маємо:

Розрахунок еквівалентного опору такого ланцюга простий

Завдання №3

Завдання № 4

Точки 3 і 4 мають рівний потенціал, тому по ребру 3,4 струм не потече. Учні прибирають його.

Тоді схема виглядатиме так:

Еквівалентний опір розраховується так:

Завдання № 5

Металева сітка з опором ланки рівному R. Розрахувати еквівалентний опір між точками 1 та 2.

У точці 0 можна ланки відокремити, тоді схема матиме вигляд:

- Опір однієї половини симетричної по 1-2 точках. Паралельно їй така сама гілка, тому

Завдання №6

Зірка складається з 5-и рівносторонніх трикутників, опір кожного .

Між точками 1 і 2 один трикутник паралельний чотирьом, послідовно з'єднаним між собою

Маючи досвід розрахунку еквівалентного опору дротяних каркасів можна приступити до розрахунку опорів ланцюга, що містить нескінченну кількість опорів. Наприклад:

Якщо відокремити ланку

від загальної схеми, то схема не зміниться, тоді можна уявити у вигляді

або ,

розв'язуємо дане рівняння щодо R екв.

Підсумок уроку: ми навчилися абстрактно представляти схеми ділянок ланцюга, замінювати їх еквівалентними схемами, які дозволяють легко розрахувати еквівалентний опір.

Вказівку: Цю модель подати у вигляді:

А чи добре знайомий вам закон Ома (з'єднання провідників)? //Квант. – 2012. – № 1. – C. 32-33.

За спеціальною домовленістю з редколегією та редакцією журналу "Квант"

Струми продовжуються невизначено довго з постійною швидкістю, але вони завжди припиняються в той момент, коли контур розривається.
Андре Ампер
Перехід електрики між двома найближчими елементами за інших рівних умов пропорційний різниці електроскопічних сил у цих елементах.
Георг Ом
Якщо дана система nпровідників, які довільним чином з'єднані між собою, і до кожного провідника прикладена довільна електрорушійна сила, то необхідну кількість лінійних рівнянь для визначення струмів, що йдуть по провідниках, можна отримати, використовуючи дві теореми.
Густав Кірхгоф
...перекладаючи істотні риси реальних елементів схем мовою ідеалізацій, можна проаналізувати електричний ланцюг порівняно просто.
Річард Фейнман

Перші наші зустрічі з електричними схемамивідбуваються, коли ми вдома вмикаємо в розетку побутові прилади або натикаємося на поєднання проводків під кришкою якого-небудь електронного пристроюабо коли помічаємо лінії електропередач на високих опорах та товсті дроти, якими ковзають токоснімачі електропоїздів, тролейбусів та трамваїв. Пізніше ми малюємо в школі схеми, ставимо найпростіші досліди і дізнаємося про закони електричного, насамперед постійного струму, поточного - як же інакше! - по дротах.

Але в той же час ми користуємось мобільними телефонами, бездротовими локальними мережами, «встромляємося в повітря», щоб підключитися до Інтернету, і все частіше чуємо, що не за горами – бездротова передача не лише інформації, а й електроенергії. Якими ж тоді архаїчними здадуться всі ці громіздкі схеми, проводи, клеми, реостати та закони, що їх описують!

Не поспішайте. По-перше, що б ми не передавали - сигнали чи енергію, є випромінювачі та приймачі, які поки без струмів, що протікають по напханим у них провідникам, не діятимуть. По-друге, в повному обсязі піддається мініатюризації, наприклад - транспорт чи електростанції. Тому нам з електричними мережами, а значить, і зі з'єднаннями провідників самого різного типуще довго доведеться мати справу. Ми продовжимо цю тему і в наступному випуску «Калейдоскопа», наприкінці якого помістимо загальний список «Квантівських» публікацій на тему «Закон Ома».

Запитання та завдання

1. Чому птахи можуть безпечно сідати на дроти, що знаходяться під високою напругою?

2. З послідовно з'єднаних лампочок для кишенькового ліхтаря зібрана гірлянда, розрахована на включення в мережу напругою 220 В. На кожну з лампочок припадає напруга всього близько 3 В, проте якщо викрутити одну з лампочок з патрона і засунути туди палець, то сильно «смикне» . Чому?

3. Акумулятор замкнутий трьома провідниками однакової довжини, послідовно з'єднаними. На малюнку 1 зображено графік, що показує падіння напруги у них. Який із провідників має найбільший і який – найменший опір?

4. Обчисліть загальний опір ланцюга, представленого на малюнку 2, якщо R= 1 Ом.

5. П'ять провідників однакового опору з'єднали так, що під дією загальної напруги 5 В сила струму в ланцюзі дорівнювала 1 А. Визначте опір одного провідника. Чи єдине рішення має завдання?

6. З однакових резисторів опором по 10 Ом потрібно скласти ланцюг опором 6 Ом. Яка найменша кількість резисторів для цього знадобиться? Накресліть схему ланцюга.

7. Наведіть приклад ланцюга, який не зводиться до комбінації послідовних та паралельних сполук.

8. Як зміниться опір ланцюга, що складається з п'яти однакових провідників опором rкожен, якщо додати ще два такі ж провідники, як показано штриховими лініями на малюнку 3?

9. Який опір R кожного з двох однакових резисторів (рис.4), якщо вольтметр опором R V= 3 кОм при включенні за схемами а) та б) показує однакову напругу? Напруга в ланцюгу в обох випадках те саме.

10. Електричний ланцюг, що складається з резисторів опорами R 1 , R 2 і R 3 , підключений до двох джерел постійної напруги U 1 і U 2 , як показано на малюнку 5. За яких умов сила струму через резистор опором R 1 дорівнюватиме нулю?

11. Знайдіть опір «зірки» (рис. 6) між точками А і В, якщо опір кожної ланки дорівнює r.

12. З тонких однорідних листів жерсті спаяли порожнистий куб, до двох протилежних вершин великої діагоналі якого припаяли провідники, як зображено малюнку 7. Опір куба між цими провідниками дорівнював 7 Ом. Знайдіть силу електричного струму, що перетинає ребро АВ куба, якщо куб підключено до джерела напругою 42 В.

13. Визначте струми в кожній стороні осередку, зображеного на малюнку 8, повний струм від вузла А до вузла В та повний опір між цими вузлами. Кожна сторона осередку має опір r, А струм, що протікає по зазначеній стороні, дорівнює i.

14. В електричний ланцюг, що складається з шести однакових резисторів опором R, впаяли дві перемички РЄ та DF, як зображено на малюнку 9. Яким став опір між висновками А та В?

15. Гальванічний елемент замкнутий на два паралельні провідники опорами R 1 і R 2 . Чи зменшаться струми в цих провідниках, якщо збільшити їх опір?

Мікродосвід

Як можна визначити довжину ізольованого мідного дроту, згорнутого у великий моток, не розмотуючи його?

Цікаво, що...

Ома, що здаються сьогодні тривіальними експерименти, чудові тим, що започаткували прояснення першопричин електричних явищ, що залишалися трохи менше двохсот років вельми туманними і позбавленими будь-яких досвідчених обґрунтувань.

Не будучи знайомим із законом Ома, французький фізик Пуйє, експериментуючи, дійшов подібних висновків у 1837 році. Дізнавшись, що закон відкритий десятиліття тому, Пуйє ретельно перевірив його. Закон було підтверджено з високою точністю, а «побічним результатом» стало вивчення закону Ома французькими школярами аж до XX століття під ім'ям закону Пуйє.

…при виведенні свого закону Ом ввів поняття «опір», «сила струму», «падіння напруги» та «провідність». Поряд із Ампером, який ввів терміни « електричний ланцюг» і «електричний струм» і тим, хто визначив напрям струму в замкнутому ланцюгу, Ом заклав основи подальших електродинамічних досліджень на шляху до практичного використання електрики.

…У 1843 році англійський фізик Чарлз Уітстон, застосувавши закон Ома, винайшов метод виміру опору, відомий тепер як місток Уітстона.

…тотожність входять у формулювання закону Ома «електроскопічних сил» з електричними потенціалами було доведено Кірхгофом. Дещо раніше він же встановив закони розподілу струмів у розгалужених ланцюгах, а пізніше побудував загальну теоріюруху струму у провідниках, припускаючи існування у них двох рівних зустрічних потоків позитивної та негативної електрики.

…інтенсивної розробки методів електричних вимірів у ХІХ столітті сприяли запити техніки: створення повітряних телеграфних ліній, прокладання підземних кабелів, передача електричного струму повітряними неізольованими проводами і, нарешті, будівництво підводного трансатлантичного телеграфу. Теоретиком останнього проекту був визначний англійський фізик Вільям Томсон (лорд Кельвін).

...деякі практичні завдання економіки та логістики - такі, наприклад, як пошук мінімального за вартістю розподілу товарів, знайшли своє рішення під час моделювання транспортних потоків за допомогою електричних мереж.

Запитання та завдання

1. Опір тіла птиці набагато більше опору паралельної їй ділянки дроту між її ногами, тому сила струму в тілі птиці мала і нешкідлива.

2. Палець має дуже великий опір у порівнянні з опіром лампочки. При «включенні» його послідовно з лампочками через палець і лампочки тече один і той же струм, тому падіння напруги на пальці буде значно більше за падіння напруги на лампочках, тобто. практично вся напруга мережі буде прикладена до пальця.

3. Провідник 3 має найбільший опір, провідник 2 - найменшим.

4. R заг = R = 1 Ом.

5. При послідовному з'єднанні п'яти провідників опір кожного провідника дорівнює R = 1 Ом. Можливе й інше рішення: провідники з'єднані паралельно між собою в 2 групи, в одній з яких 3 провідники, в іншій - 2, і ці групи з'єднані один з одним послідовно. Тоді R = 6 Ом.

6. Чотири резистори; див. рис. 10.

7. На малюнку 11 представлена так звана місткова схема, коли струми протікають по всіх резисторах.