Тесттер. На частицу практически не влияет сила тяжести;

На частицу практически не влияет сила тяжести;

Движение частицы, после того, как она влетела в заряженный конденсатор, криволинейное;

Г.

В. В. Фицак

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ,

Формулировка задания:

Заряженная частица ²⁸N₂⁺ влетает в плоский конденсатор под углом α₊=20 к отрицательно заряженной пластине на расстоянии h₀=10 мм от отрицательно заряженной пластины. Требуется определить:

1) Разность потенциалов между пластинами конденсатора U (B);

2) Расстояние между пластинами d (м);

3) Энергию W (Дж);

4) Начальную энергию частицы E₀ (эВ).

Необходимо построить графики зависимостей: a_τ(t) – зависимость тангенциального ускорения частицы от времени полёта в конденсаторе; V(x) – зависимость скорости частицы от её координаты ״x״.

На частицу действует сила тяжести, направленная против оси Y.

Исходные параметры частицы ²⁸N₂⁺:

m = 28 а.е.м.=4,56*10^-25 кг – масса;

q = 1.6*10^-19 Кл – элементарный заряд;

V₀ = 400 км/с – начальная скорость;

h₀ =10 мм = 0,01 м – расстояние от частицы до отрицательно заряженной пластины.

Исходные параметры конденсатора:

l = 50 см – длина пластины (пластина имеет форму квадрата);

Q = 1,5 мкКл – заряд конденсатора;

С = 0,15 нФ – ёмкость конденсатора.

Определения основных физических понятий и величин:

Конденсатор – система из двух проводников (обкладок) с одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами, форма и расположение которых таковы, что поле сосредоточено в узком зазоре между обкладками.

Ёмкость конденсатора – физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его обкладками.

Энергия заряженного конденсатора – полная энергия системы двух проводников.

Явления, изучаемые в РГЗ, основные теоретические сведения и формулы:

В данном расчётно-графическом задании необходимо применить следующие сведения:

Плоский конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин площадью S каждая, расположенных на близком расстоянии d друг от друга, и несущие заряды + Q и - Q. Если линейные размеры пластин велики по сравнению с расстоянием d, то электрическое поле между двумя пластинами можно считать эквивалентным полю между двумя бесконечно малыми плоскостями, заряженными разноимённо. Силовые линии поля параллельны друг другу и перпендикулярны пластинам.

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость – физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (φ₁- φ₂) между его обкладками:

[Ф]

Разность потенциалов: (φ₁- φ₂) = U.

[Ф],

где U – напряжение между обкладками.

Расстояние между обкладками конденсатора вычисляется по формуле:

, где

- длина обкладок конденсатора;

- диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между обкладками;

₀ – диэлектрическая проницаемость в вакууме.

Начальную энергию частицы можно вычислить, по формуле:

Так как частица влетает в заряженный конденсатор, то на неё действует электрическая сила, и частица движется криволинейно; эта сила вычисляется по формуле:

E = F_эл/q =► F_эл = qE,

Эта сила направлена противоположно линиям напряжённости электрического поля E (противоположно оси Оу). Также на неё действует сила тяжести, направленная противоположно оси Оу:

F_т = mg

Равнодействующая этих сил вдоль оси Оy равна:

F = F_т + F_эт

Проекции равнодействующей силы на оси координат:

F_x = 0

F_y = - F_эт -F_т

Так как частица движется криволинейно, то её ускорение можно разложить на две составляющие: тангенциальное ускорение (a_τ) – направленное по касательной к траектории движения (характеризует быстроту изменения скорости по модулю); нормальное ускорение (а_n) – направленное к центру, описываемой электроном кривой (характеризует быстроту изменения скорости по направлению):

a² = a_τ²+ а_n²

Составляющие а_n и а_n перпендикулярны друг другу, поэтому квадрат модуля ускорения равен сумме квадратов модулей составляющих, из чего следует, что:

а = √a_τ²+ а_n²

Вывод формулы для нахождения зависимости тангенциального ускорения от времени:

Вывод формулы для нахождения зависимости скорости от координаты ’’x’’:

Единицы измерения физических величин:

m – масса (кг);

q – заряд (Кл);

V₀ – скорость (м/с);

С – электроёмкость (Ф);

U – разность потенциалов (В);

φ – потенциал (В);

W – полная энергия заряженного конденсатора (Дж);

F_т, F_эт - силы (Н);

Е – напряжённость (В);

а – ускорение (м/с²).

Проверка размерностей:

[C]

[W]

[d]

[E]

[F_эл.]

[U]

[a_t]

Вычисления:

Вычисляю разность потенциалов между обкладками конденсатора:

[кВ]

Вычисляю расстояние между обкладками конденсатора:

[мм]

Вычисляю полную энергию заряженного конденсатора:

[мДж]

Вычисляю начальную энергию частицы:

[Дж]

Вычисляю силу тяжести, действующую на частицу:

[Н]

Вычисляю электрическую силу, действующую на частицу:

[H]

Вычисляю равнодействующую сил, действующих на частицу:

[H]

Вычисляю тангенциальное ускорение частицы:

Вычисляю скорость частицы, зависящую от координаты ’’x’’:

Таблица результатов и вычислений:

t, (с)	x, (м)	F, (Н)	m, (кг)	U0, (м/с)	SIN20	COS20	аt(t), (м/с^2)	U(x), (м/с)
		1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397
3E-08	0,01	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	1,42957E+13	425128,8
6E-08	0,02	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	7,77425E+12	457287,3
0,0000001	0,03	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	5,26843E+12	495107,7
1,4E-07	0,04	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	4,25479E+12	537395,8
1,7E-07	0,05	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,83079E+12	583180,5
0,0000002	0,06	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,5465E+12	631702,1
2,3E-07	0,07	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,34479E+12	682376,9
2,4E-07	0,08	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,29024E+12	734759,6
2,5E-07	0,09	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,24067E+12	788509,8
2,6E-07	0,096	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,19547E+12
2,7E-07	0,1	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,1541E+12	843366,2
2,8E-07	0,2	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,11614E+12
2,9E-07	0,3	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,08118E+12
0,0000003	0,4	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,04892E+12
3,1E-07	0,5	1,08E-13	4,648E-26		0,342	0,9397	3,01906E+12

Графики зависимости тангенциального ускорения частицы от времени полёта в конденсаторе:

График зависимости скорости частицы от её координаты ’’x ’’:

Анализ полученного результата:

3. Между скоростью частицы и её координатой существует прямо пропорциональная зависимость;

4. Между тангенциальным ускорением частицы и временем полёта её в конденсаторе существует обратно пропорциональная зависимость.

1. Циркуляторлы байлам аталады: 3%

а. алдыңғы 1/2 жабады

b. алдыңғы 2/3 жабады

c. алдыңғы барлығын жабады

d. бинт енінің алдыңғысынан артта қалуы

е. сәйкес келуі бойынша бір-біріне қабатталуы

2. Хирургиялық құралдарды ауруханаларда тазартып

залалсыздандырудың сенімді және тездетілген түрі

қандай: 3%

а. автоклавта бумен баптау

b. автоклавта қысыммен баптау

c. құрғақ ыстықпен баптау

d. бактериоцидті шаммен

е. радиациялық залалсыздандыру

3. Төмендегілердің қайсысы беткейлік антисептикке

жатады: 3%

а. антисептиктерді қуыстарға еңгізу

b. антибиотиктерді бұлшықетке еңгізу

c. антисептикті жара қасындағы тіндерге еңгізу

d. жараны фурациллин ерітіндісімен жуу

е. 1процентті фурагин ерітіндісін көк тамырға егу

4. Наркоз кезенде мына анестетик қозу

кезеңі байқалады: 3%

а. фторотан

b. эфир

c. азот тұтығы

d. хлорэтил

е. фтороформ

5. Қан кетудің мерзімдік тоқтатуына жатпайды: 3%

а. қан тамырды қысу

b. аяқ-қолды жоғары көтеріп ұстау

c. қан тоқтатушы жгут салу

d. қан тамырды саусақысы басу

е. қан тамырды таңу

6. Аглютиногендер қанда қай жерде кездеседі: 3%

а. қан плазмасында

b. қан сарысуында

c. лейкоциттерде

d. тромбоциттерда

е. эритроциттерда

7.Қандай препаратты қолданғанда ақуызды

сәйкессіздік дамуының мүмкіндігі төмен: 3%

а. қан;

b. нативті плазма;

c. эритроцитарлы масса;

d. альбумин;

е. сары су.

8. Жас кесілген жараның клиникасының берілген

белгілердің біреуі ғана сипаттайды: 3%

а. жараның жан-жағы қызарғаны

b. жұмсақ ұлпалардың ісінуі

c. жараның жан-жағы крепитациясы

d. тегістелген шетімен жарадан қан кету

е. грануляция бар болуы

9."Ваньки - встаньки"симптомы тән: 3%

а. асқазан

b. өкпе

c. көкбауыр

d. бүйрек

е. бауыр

10.Буын шығу кезінде жиі кездесетін симптом: 3%

а. крепитация

b. тері асты эмфизема

c. қолың абсолютті ұзындығының өзгеруі

d. қолдың салыстырмалы ұзындығының өзгеруі

е. перифириялық артерияларда пальсацияның

болмауы

Сұрақтар

1. Жарақатты шок. Патогенезі, клиникасы, емі, алдын-

алу. 15%

2. Термиялық күйіктер. Күйік шогын алдын-алу және

емдеу. Күйік ауруы. 15%

Жағдайлық есептер

Қабылдау бөліміне ер кісі мынадай шағымдармен қаралды, есінеу кезінде екі жақтық самай төменгі жақ буындарындағы қатты ауырсынуға шағымданады. Қараған кезде науқастың аузы ашық, тістері бір-біріне тек малярлар түйіседі, жақ асты алдына қарай шығып тұрады, шайнау бұлшық еттері қатайған.

Сіздің диагнозыңыз? Науқас қандай көмек көрсету қажет? 40%

Кафедра меңгерушісі м.ғ.д., доцент Шакеев К.Т.

Қарағанды мемлекеттік медицина университеті

№1 хирургиялық аурулар кафедрасы

Аралық бақылау

Пән Жалпы хирургия

Мамандық «051301 – Жалпы медицина» Курс 3

Дата добавления: 2014-01-04