Всесоюзные олимпиады по физике - Слободецкий И.Ш.
Скачать (прямая ссылка):
подключенного к клеммам 1 и 2, можно определить сопротивление R.2, а по
показаниям вольтметра, подключенного к клеммам 1 и 4, - сопротивление Rs:
R2 = ^2, R3 - Uu
Am
A. 4
Изменив полярность источника тока, подключенного к клеммам 4 и 2,
получаем показания вольтметров:
Uц = ё, R12 = О-
Из этого следует, что диод подключен на участке 0-4.
Сопротивление Rx легко определить:
U" U,
А
21
Результаты измерений позволяют определить схему "черного ящика" и
параметры ее элементов (см. рис. 68, б).
107
Изменяя силу тока, проходящего через участок 0-4, можно построить
характеристику диода.
В ящике может быть система, схема которой представлена на рисунке 68, а;
возможно, что на участке 0-4 находится диод с прямым сопротивлением R3, а
резистора на этом участке нет (рис. 68, б). В любом случае сумма прямого
сопротивления диода и сопротивления резистора R, если он есть, равна R3.
При выполнении работы неизбежны погрешности в измерениях, вызванные
наличием внутренних сопротивлений миллиамперметра и источника тока, а
также тем, что сопротивление вольтметра имеет конеч-
ное значение. Чтобы источник не оказался закороченным через
миллиамперметр (во избежание порчи прибора), следует с помощью источника
тока и вольтметра проверить "черный ящик" на отсутствие в нем
закороченных линий (при подключении к закороченным клеммам напряжение,
показываемое вольтметром, приблизительно равно ЭДС источника).
223. Ответ на вопрос задачи кажется очень простым и тривиальным.
Если,например,верхнюю половину линзы закрыть непрозрачной ширмой Ш, то
уменьшится лишь освещенность изображения. Как видно из рисунка 247, а,
действительное изображение точки А созда-
э
168
Рис. 247
дут на экране лучи, прошедшие через нижнюю половину линзы. Опыт
подтверждает этот вывод, если предметом А В является самосветящееся тело,
например нить лампы накаливания.
Но если ширму Ш передвинуть ближе к нити, то лучи от точки А не попадут
на линзу и на экране получится изображение лишь части ВС нити АВ (рис.
247, б).
Если непосредственно глазом наблюдать действительное изображение нити
(разумеется, с применением пленки -- ослабителя света), то, как видно из
рисунка 248, а, результат наблюдения зависит от точки наблюдения.
Проведя
из точки наблюдения прямые к краям линзы, можно определить видимую часть
действи тельного изображения нити Из точек в области I (например из точки
С) будет видно все изо бражение нити; из точек в обла стях II и III -
только нижняя или верхняя части изображения из точек в области IV - толь
ко средняя часть изображения из точек в областях V - изс бражения нити
вообще не бу дет видно.
Если закрыть, например, верх нюю половину линзы непроз рачной ширмой Ш
(рис. 248, б), то при ее наблюдении даже из точки С, находящейся в
области I, нижняя часть изображения исчезает.
169
Более сложные явления наблюдаются при получении действительного
изображения стрелки, вырезанной в непрозрачной бумаге, через которую
преходит свет от нити накаливания лампы. В этом случае при закрывании
непрозрачной ширмой половины линзы часть действительного изображения
"стрелки", полученного на экране, исчезает, что на первый взгляд кажется
противоречащим первому опыту. Но следует учесть, что стрелка является не
самосветящимся предметом, а лишь отверстием, пропускающим свет от нити
5Х52 лампы накаливания.
Как видно из рисунка 249, а, на котором изображен ход лучей для случая,
когда увеличение Г > 3, перекрытие поло-
вины линзы ширмои приводит к уменьшению размеров изображения: вместо
изображения А'В' всей стрелки АВ образуется изображение С'В' части
стрелки СВ. Изображение нити при этом не изменяется, в чем легко
убедиться, передвинув экран ближе к линзе.
На рисунке 249, б представлен ход лучей для случая Г < < 1/3. Из рисунка
видно, что изображения стрелки и нити пространственно почти совпадают. В
связи с этим при перекрытии половины линзы ширмой эффект уменьшения
размеров изображения стрелки менее заметен.
224. Нарисуем графики зависимости скорости ракеты от времени при
включении одного из двигателей (рис. 250). Из
170
графиков видно, что при последовательном включении двигателей скорость
ракеты может меняться по графику ОАС или ОВС. Высота, на которую
поднимется ракета к моменту окончания работы двигателей, численно равна
площади фигуры под графиком зависимости скорости от времени. Из рисунка
видно, что в первом случае (график ОАС) эта площадь и, следовательно,
высота подъема ракеты будет больше. Она равна
h-L = +"^ а4\ + а1^2-
При одновременном включении двигателей силы, а значит, и ускорения
складываются. В этом случае графиком скорости будет ломаная ODE, а высота
h будет равна
h = --(fli+a2) ^ + (fli+fl2) (^2-
- h) h + ({2 - h)2 =
~ у al^l (ai a2)h^2-
Очевидно, 1ц > h.
Нетрудно заметить, что при включении одного из двигателей при уже
работающем другом площадь под графиком скорости будет тоже меньше ht. Это
следует из того, что если вначале включен второй двигатель, то график
