Содержание

Задача 1 3

Задача 2 4

Задача 3 4

Задача 4 6

Задача 5 6

Задача 7 7

Задача 7 9

Задача 8 10

Список литературы 11

Задача 1

Какой толщины слой меди выделится на катоде за 5 часов из раствора сульфита меди (СuSO4), если электролиз протекает при силе тока 1,5 А.

Согласно законам Фарадея:

где т(А) — масса вещества А, окисленного или восстановленного на электроде (г); М(1/z,А) — молярная масса эквивалента вещества А (г/моль); I — сила тока (А); t — продолжительность электролиза (с); F – число Фарадея, (F ? 96500 Кл/моль). Молярная масса эквивалента меди в СuSO4 равна:

Подставив в формулу значения М(1/2,Cu) получим:

m (Cu) = 32*1.5*5/965000 = 2.49*10-4 г

Массу меди можно выразить через объем:

m=r V=r Sd

Плотность тока i = I/S, где S — площадь покрытия. Откуда I= iS, a т = kiSt.

Плотность меди равна (г): 8,96 г/см3 = 8960 кг/м3

Электрохимический эквивалент меди (к) равен 1,1857 г/А • ч. = 3,29*10-4 г/Кл

Приравняв массы, получим: kiSt = r Sd,

отсюда d=kit/r

Найдем плотность тока:

т = kiSt = kIS,

IS = г/k = 8 960/3,29*10-4 = 2723,4*104 А с /м2

S = 2 723,4*104 /1.5 = 1 815,6 с /м2

i = I/S = 1.5/1815,6= 8,26*10-4 г/Кл

d=kit/r = 3,29*10 -4 *8,26*10-4*5*3600 / 8960 = 5*10-7 м

Задача 2

Площадку в 250 см2 расположенную в вакууме под углом 600 к направлению магнитного поля пронизывает магнитный поток 1,2 МВб. Найти индукцию и напряженность поля.

Магнитным потоком Ц через площадь S контура называют величину

Ц = B · S · cos б,

где B – модуль вектора магнитной индукции, б – угол между вектором и нормалью к плоскости контура

Ц = B · S · cos б,

В = Ф/ S · cos б = 1,2*106 / 0,025*0,5 = 96*106

Вектором напряженности Н электрического поля в точке Q называется вектор силы, действующей на электрически заряженную неподвижную частицу, помещенную в точку Q , если эта частица имеет единичный положительный заряд.

Н = 1,2*106 / 1,26*10-6 = 0,95*1012

- абсолютная магнитная проницаемость вакуума (основная магнитная постоянная); = = 1,26*10-6Гн/м

Задача 3

Написать уравнение гармонического колебания 8 см с периодом 0,2 с от начала колебаний.

Прежде чем перейти к решению данной задачи, нужно дать понятие гармоническим колебаниям и написать уравнение гармонических колебаний в общем виде.

Гармонические колебания - это такие колебания, при которых колеблющаяся величина x изменяется со временем по закону синуса, либо косинуса:

,

или

где A - амплитуда; щ - круговая частота; б - начальная фаза; ( щt + б ) - фаза.

Фаза колебания - это аргумент гармонической функции: ( щt + б ). Начальная фаза б - это значение фазы в начальный момент времени, т.е. при t = 0.

Амплитуда колебания A - это наибольшее значение колеблющейся величины.

При изменении аргумента косинуса, либо синуса на 2р эти функции возвращаются к прежнему значению. Найдем промежуток времени T, в течение которого фаза гармонической функции изменяется на 2р .

щ(t + T) +б = щt + б + 2р,

или

щT = 2р.

.

Время T одного полного колебания называется периодом колебания. Частотой н называют величину, обратную периоду

.

Единица измерения частоты - герц (Гц), 1 Гц = 1 с-1.

Так как

,

то

.

Таким образом,

X=Xm*сos(wt-фo)

Хm – амплитуда колебаний, по условию задачи она равна 8 см или 0,1 м в СИ.

w - частота =2 р/Т= 2*3,14/0,2= р/10

фo - начальная фаза -- по условии задачи равна нулю

wt-фo - фаза