Розрахункова робота з фізики № 1. Розрахункова робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 526277

Перехід до торгівельного партнера Binance

Розрахункова робота з фізики № 1

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

КН

Кафедра:

Кафедра фізики

Інформація про роботу

Рік:

2012

Тип роботи:

Розрахункова робота

Предмет:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Варіант:

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра Фізики Розрахункова робота з фізики № 1 Варіант 30 Карапінка С. і. Через блок, який прикріплено до стелі ліфта, перекинуто нитку, до кінців якої прикріплені вантажі m1=0,5 кг і m2=0,6 кг. Знайти силу тиску блока на вісь при русі вантажів. Ліфт піднімається з прискоренням a=1,2 м/с2 .Маса блока нехтувано мала, тертям в осі знехтува ти. (Ліфт) Дано: m1 =0,5 кг m2 =0,6 кг a=1,2 м/с2 Fтб-? Оскільки маси важків є різні, відповідно важчий тягарець повільно опускається вниз, а легший піднімається вгору, тоді загальна маса що бере участь у тиску блока на вісь: m= m2 - m1 На блок діє: сила тяжіння Землі: Fтяж=m *g, сила опору тязі при русі ліфта: Fот=m *a. Тоді, силу тиску блока на вісь при русі вантажів: Fтб= Fтяж+Fот= m *g+ m *a. Fтб=(0,6-0,5)*9,81+(0,6-0,5)*1,2=1,101 H. Відповідь: 1,101 H. Два однаково спрямовані гармонічні коливання одного періоду складаються в одне коливання з амплітудою А=0,14 м. Різниця фаз складових коливань φ=π /6. Знайти амплітуди цих коливань, коли відомо, що вони відносяться як 2:3. Дано: За законами гармонічних коливань А = 0,14м х1 = А1*cos(ω*t+φ1) , х2 = А2*cos(ω*t+φ2) , φ= φ1 – φ2= π /6, φ = π /6 Нехай А1=2х , а А2=3х, Тоді А2 = А 12 + А22 + 2А1 * А2 *cosφ А1/А2 = 2/3 Таким чином 0,142 = (2х)2 + (3х)2 + 2 * 2х * 3х * cos π /6, х2 = 0,0008379 , А1-? х = 0,0289 , А2-? А1 = 2х =2*0,0289 = 0,0578 м, А2 = 3х = 3*0,0289 = 0,0867 м Перевірка: А1 + А2 => A => I А2 - А1I1 , 0,1445 м => 0,14 м => 0,0289 м , Відповідь: А1 = 0,0578 м, А2 = 0,0867 м . Яка частина молекул водню при температурі Т=22 К має швидкості від v1=1000 м/с до v2=1100 м/с ? Дано: Т = 273К, р = 1,0132*105 Н/м2, то V0=22,415 л (н.у.) Т=22 К а при Т=22 К; р=1,0132*105 Н/м2 V1=1000 м/с тоді V0=(R*T)/ р =(8,31*103 * 22)/ 1,0132*105 = 1,804382 л . V2=1100 м/с а n0= NA/ V0 =6,023*1026 *1,804382 = 3,33798*1026  v=dv=100 м/с n0 - число молекул в одиниці об'єму газу, V0 - їх об'єм k=1,38*10-23 Дж/град Тоді за формулою m= μ / NA маємо NA =6,023*1026 1/моль m0= 2*10-3 * 6,023*1026 = 3,35*10-27 кг . R=8,31*103 Дж/кмоль*град За законом розподілу молеку за швидкостями : μ = 2*10-3 г/моль dn=n0*(m/2*π*k*T)1,5 *e-(m*v^2)/(2*k*T) *4*π*v2*dv = dn-? =3,33798*1026 *(3,35*10-27/2*1,38*10-23 *22)1,5 * *2,718 -(3,35*10^(-27)*2*1000^2)/(2*1,38*10^(-23)*22) * *4 * π * 10002 * 100 = 39,05*1023 молекул dn=39,05*1023 молекул Відповідь: dn=39,05*1023 молекул Азот масою m=0,28 кг був ізобарно нагрітий від температури Т1=250 К до температури Т2=350 К. Визначити роботу А, яку виконав газ, кількість теплоти Q, яку отримав газ і зміну внутрішньої енергії азоту. Дано: За теоремами Першого Закону Термодинаміки Газ азот застосованих до ізопроцесів: m=0,28 кг =280 г δQ=dU+ δA, ,δQ=(m/ μ)*Cp*dT, Т1=250 К δA=(R/ μ)*( dT), ступені вільності N2 : і=3 Т2=350 К Сp=(i+2)/2* R =(7/2)*R, Cv=(i/2)*R=(5/2)*R μ =14,0067 г/моль маємо: dT=100 K δQ=(280/14,0067)*(7/2)*8,31*103 *100 = 11,4 ТДж, , R=8,31*103 Дж/кмоль*град δA=(8,31*103/14,0067)* 100 = 3,2 ТДж p=const dU=11,4 - 3,2 =8,2 ТДж dU-? δA-? δQ-? Відповідь: δQ=11,4 ТДж, δA=3,2 ТДж, dU=8,2 ТДж Знайти коефіцієнти теплопровідності водню,в'язкість якого /=8,6мкПа*с. Дано: За формулами зв’язку між коефіцієнтами переносу в =8,6*10-6 Па*с термодинамічних системах: R=8,31*103 Дж/кмоль*град Сv =(і/2) *R = (5/2)*R =Сv*/=(5/2)*8,31*103 * 8,6*10-6 =178,667*10-3 м2/с*град -? Де / – динамічна в'язкість Сv – молярна теплоємність при V=const – коефіцієнти теплопровідності Відповідь: =178,667*10-3 м2/с* град. Від ідеального теплосилового пристрою, що працює за циклом Карно, відводиться кожної години за допомогою холодильника Q2=270*106 Дж/год теплоти при температурі Т2=282 К. Визначити потужність пристрою, якщо кількість теплоти, що підводиться до нього, Q1=900*106 Дж/год. Дано: за Другим Законом Термодинаміки ( за циклом Карно ): Q2=270*106 Дж/год ККД=/=( Q1- Q2)/ Q1= А/ Q1. Т2=282 К тоді потужність пристрою – N=А/t. Q1=900*106 Дж/год /=( Q1- Q2)/ Q1=(900*106 - 270*106)/900*106 = 0,7 або 70% t=1 год отже /=0,7 або 70% N-? тоді А=/*Q1 = 0,7 * 900*106 =630*106 Дж таким чином N = А/t = 630*106/ 1= 630*106 Дж/год Відповідь: N=630*106 Дж/год . У вершинах правильного трикутника із строною а=0,2м знаходяться заряди q1=20млКл, q2=10млКл і q3=50млКл. Визначити силу F, що діє на заряд q1 з боку двох інших зарядів. Дано: Оскільки, за законом Кулона: а=0,2м F=(I q1 I*I q2 I)/(4*π*ε0*r2) q1=20*10-3Кл а результуюча сила, яка діє на пробний заряд q2=10*10-3Кл зі сторони системи зарядів, дорівнює векторній сумі сил, q3=50*10-3Кл з якими окремі заряди діють на пробний, тобто: ε0=8,85*10-12 Кл2/Н*м2 оскільки трикутник правильний, то всі його q2 F-? кути становлять 60o (позначимо їх через α) Тоді тупі кути паралелограма –120о (β) F1 α q1 q3 β F F2 Тоді F2=F12+F22-2*F1*F2*cos α =((20*10-3*50*10-3)/(4*π*8,85*10-12*0,22))2+ +((20*10-3*10*10-3)/(4*π*8,85*10-12*0,22))2 - -2*(20*10-3*50*10-3)/(4*π*8,85*10-12*0,22)*((20*10-3*10*10-3)/(4*π*8,85*10-12*0,22)* cos120o= =(224,8*106)2 +(44,9*106)2 - 2*224,8*106 * 44,9*106 *(-1/2) = =50535,04*1012 + 2016,01*1012 + 10093,52*1012 = = 62644,57 *1012 H2. (за теоремою косинусів) F= 250*106 H. Відповідь: F= 250*106 H. Яка робота виконається при перенесені точкового заряду q=20 нКл з нескінченності в точку, що знаходиться на відстані r = 0,01 м від поверхні сфери радіусом R = 0,01 м з поверхневою густиною заряду σ=1нКл/ м2 ? Дано: За законами електростатики: q = 20 *10-9 Кл А=q(φ1 - φ2). r = 0,01 м Робота виконається при перенесені точкового заряду: R = 0,01 м q=20 *10-9 Кл ε0=8,85*10-12 Кл2/Н*м2 з нескінченності в точку, що знаходиться на відстані r=0,01 м від σ=1*10-9 Кл/м2 поверхні сфери радіусом R=0,01 м , то А-? φ1=0 , тоді А=q( I- φ2 I). вважаємо що даний експеримент відбувається у вакуумі тоді ε=1 , а Sсф=4*π*R2 a qсф= σ*4*π*R2 і φ2= qсф/4*π*ε0*r отже А = q*( І- φ2 І ) = q*((qсф)/(4*π*ε0*r) = q*(( σ*4*π*R2 )/(4*π*ε0*r)) = = q*(( σ * R2 )/( ε0*r )) = 20 *10-9 *((1*10-9*0,012)/( 8,85*10-12*0,01))= = 22,59*10-9 Дж. φ1 φ2 ∞ r Відповідь: А=22,59*10-9 Дж. Конденсатор складається з двох концентричних сфер. Радіус внутрішньої сфери R1=0,1 м, а зовнішньої R2=0,102 м. Проміжок між сферами заповнено парафіном, діелектрична проникність якого ε=2. Внутрішній сфері надано заряд q=5 мкКл. Визначити різницю потенціалів між сферами. Дано: За законом електроємності сферичного конденсатора: R1=0,1 м С=(4*π *ε* ε0*R1*R2)/(dR)=(4*π*2 * 8,85*10-12 *0,1 * 0,102)/( 0,002)= R2=0,102 м =1134,36*10-12 Ф ε=2 водночас С=q/φ ε0=8,85*10-12 Кл2/Н*м2 тоді φ= q/С= 5 *10-6 / 1134,36*10-12 = 4407,7717 В q=5 *10-6 Кл dR=0,002 м φ-? Відповідь: φ = 4407,7717 В При замикані на провідник опором R = 5 Ом сила струму, яка створюється батареєю елементів, дорівнює І = 1А. Сила струму короткого замикання батареї дорівнює Ікз=6А. Яку найбільшу корисну потужність може забезпечити така батарея? Дано: За законами постійного електричного струму: R= 5 Ом Ікз*r=I*(R+r), де r- внутрішній опір джерела струму І=1 А звідси r=(I*R)/ Ікз-I=1 Ом Ікз=6 А тоді / = Ікз*r=I*(R+r)=6 Вт Рmax - ? для джерела струму Рдж= /2/(R+r)=6 Вт , на ланцюзі Р=/2*R/(R+r)2=15 Вт , a для короткого замикання Ркз=I2 *r=36 Вт Відповідь: Рmax = Ркз = 36 Вт.

Розрахункова робота Фізика напівпровідників та діелектриків

esxcfxfcvh4e7yfcv6yugvb

02.06.2014 00:06-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись