Theoretical Competition: 12 July 2011 Question 2 Page 1 of 2

Σχετικά έγγραφα
Vidyamandir Classes. Solutions to Revision Test Series - 2/ ACEG / IITJEE (Mathematics) = 2 centre = r. a

CHAPTER (2) Electric Charges, Electric Charge Densities and Electric Field Intensity

Self and Mutual Inductances for Fundamental Harmonic in Synchronous Machine with Round Rotor (Cont.) Double Layer Lap Winding on Stator

Πανεπιστήµιο Κρήτης - Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. ΗΥ-570: Στατιστική Επεξεργασία Σήµατος. ιδάσκων : Α. Μουχτάρης. εύτερη Σειρά Ασκήσεων.

α & β spatial orbitals in

One and two particle density matrices for single determinant HF wavefunctions. (1) = φ 2. )β(1) ( ) ) + β(1)β * β. (1)ρ RHF

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2013 Πανεπιστήμιο Αθηνών Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος

Multi-dimensional Central Limit Theorem

Oscillatory integrals

1 Complete Set of Grassmann States

Η Φυσική των ζωντανών Οργανισμών (10 μονάδες)

CHAPTER 25 SOLVING EQUATIONS BY ITERATIVE METHODS

Ημερομηνία: Παρασκευή 05 Ιανουαρίου 2018 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

If ABC is any oblique triangle with sides a, b, and c, the following equations are valid. 2bc. (a) a 2 b 2 c 2 2bc cos A or cos A b2 c 2 a 2.

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας

Σκοπός: Περιγραφή της συμπεριφοράς των νευρικών κυττάρων και ποσοτικά και ποιοτικά.

Να υπολογίσετε τη μάζα 50 L βενζίνης. Δίνεται η σχετική πυκνότητά της, ως προς το νερό ρ σχ = 0,745.

ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 25/12/2016. Νόμος του Coulomb q1 q2 F K. C 8,85 10 N m Ένταση πεδίου Coulomb σε σημείο του Α

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

ΦΥΕ14 - ΕΡΓΑΣΙΑ 6 Προθεσμία αποστολής: 4/7/2006

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ

AMS 212B Perturbation Methods Lecture 14 Copyright by Hongyun Wang, UCSC. Example: Eigenvalue problem with a turning point inside the interval

Multi-dimensional Central Limit Theorem

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

( )( ) La Salle College Form Six Mock Examination 2013 Mathematics Compulsory Part Paper 2 Solution

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

ΦΥΣ Τελική Εξέταση : 9-Δεκεμβρίου Υπεύθυνος Μαθήματος: Τζιχάντ Μούσα

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

Physics by Chris Simopoulos

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ο.Ε.Φ.Ε ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Solutions 3. February 2, Apply composite Simpson s rule with m = 1, 2, 4 panels to approximate the integrals:

Παραδείγµατα ροής ρευστών (Moody κλπ.)

Solutions_3. 1 Exercise Exercise January 26, 2017

[1, N/m 2, 0,01m, 101, N/m 2, 10g]

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ, Αγωγοί Διηλεκτρικά. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης Ζωγράφου 27.3.

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται:

Απόκριση σε Μοναδιαία Ωστική Δύναμη (Unit Impulse) Απόκριση σε Δυνάμεις Αυθαίρετα Μεταβαλλόμενες με το Χρόνο. Απόστολος Σ.

Matrices and Determinants

Math221: HW# 1 solutions

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης 2/4/2018

Α Σ Κ Η Σ Η 2 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΟΥ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΤΡΙΒΗΣ

3.1 (1,0) Βρείτε την καλύτερη πιθανή τιμή χωρικής ανάλυσης Δ xmin

Inverse trigonometric functions & General Solution of Trigonometric Equations

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

Φυσική για Μηχανικούς

Electromagnetic Waves I

Fourier Series. constant. The ;east value of T>0 is called the period of f(x). f(x) is well defined and single valued periodic function

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Thales Workshop, 1-3 July 2015.

A Class of Orthohomological Triangles

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΡΕΥΣΤΑ ΣΕ ΚΙΝΗΣΗ

Φυσική για Μηχανικούς

Σχεδίαση Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Ασκήσεις Μικροηλεκτρονικής

Συνοπτική Παρουσίαση Σχέσεων για τον Προσδιορισμό του Επιφανειακού Συντελεστή Μεταφοράς της Θερμότητας.

Χειμερινό εξάμηνο

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΦΥΣΙΚΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ 5 Μαρτίου 2017

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

E = E 0 + E = E 0 P ϵ 0. = 1 + χ r. = Q E 0 l

ST5224: Advanced Statistical Theory II

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. ΘΕΜΑ 1 ο

v = 1 ρ. (2) website:

Physics/Astronomy 226, Problem set 5, Due 2/17 Solutions

ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Section 7.6 Double and Half Angle Formulas

V = Να εκφράσετε τον όγκο αυτό σε: i). / cm. Να βρεθεί η µάζα ενός συµπαγούς και

Ασκήσεις 2 ου Κεφαλαίου, Νόμος του Gauss

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Homework 8 Model Solution Section

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/12 ΛΥΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΘΕΩΡΙΑΣ 2017

Αστροφυσική. Ενότητα # 4: Αστρικοί άνεμοι, σφαιρική προσαύξηση και δίσκοι προσαύξησης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΥΠΡΟΥ

Ζήτημα 1 0. Επώνυμο... Όνομα... Αγρίνιο 1/3/2015. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση

Θέμα Α. Στις παρακάτω ερωτήσεις να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

3. Τριβή στα ρευστά. Ερωτήσεις Θεωρίας

ÊÏÑÕÖÇ ÊÁÂÁËÁ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ. U 1 = + 0,4 J. Τα φορτία µετατοπίζονται έτσι ώστε η ηλεκτρική δυναµική ενέργεια

ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι 6 η Εργασία Επιστροφή: Μάζα είναι δεµένη στο ένα άκρο ενός νήµατος αµελητέας µάζας. Το άλλο άκρο του νήµατος

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ

Περι-Φυσικής. Θέµα Α. Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης - Επαναληπτικό ΙΙ. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) η ϑερµοκρασία του παραµένει σταθερή.

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΕ ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΚΑΙ ΔΙΕΓΕΡΣΗ

Φυσική για Μηχανικούς

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2015 Πανεπιστήμιο Αθηνών, Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος

39th International Physics Olympiad - Hanoi - Vietnam Theoretical Problem No. 3

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3/2/2016 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/05/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ

ΔΙΑΣΠΟΡΑ ΑΕΡΙΩΝ ΡΥΠΩΝ

LECTURE 4 : ARMA PROCESSES

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2012 Πανεπιστήμιο Αθηνών Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος B Λυκείου

Differentiation exercise show differential equation

Παρακαλώ διαβάστε πρώτα τις πιο κάτω οδηγίες:

Σχολικό έτος Πελόπιο, 30 Μαΐου 2013

[6] Να επαληθευθεί η εξίσωση του Euler για (i) ιδανικό αέριο, (ii) πραγματικό αέριο

Variance of Trait in an Inbred Population. Variance of Trait in an Inbred Population

Transcript:

Theoretcl Competton: July Queston ge of. Ηλεκτρισμένη Σαπουνόφουσκα Θεωρήστε μια σφαιρική σαπουνόφουσκα ακτίνας. Ο αέρας στο εσωτερικό της σαπουνόφουσκας έχει πυκνότητα ρ και θερμοκρασία T. Η σαπουνόφουσκα περιβάλλεται με αέρα πυκνότητας ρ, ατμοσφαιρικής πίεσης και θερμοκρασίας T. Η μεμβράνη της σαπουνόφουσκας έχει επιφανειακή τάση γ, πυκνότητα ρ s και πάχος t. Η μάζα και η επιφανειακή τάση της σαπουνόφουσκας δεν αλλάζουν με τη θερμοκρασία. Υποθέστε ότι >> t. Η αύξηση της ενέργειας, de, που χρειάζεται για να αυξήσει το εμβαδόν της επιφάνειας της μεμβράνης της σαπουνόφουσκας κατά da, δίνεται από τη σχέση de = γ da, όπου γ είναι η επιφανειακή τάση της μεμβράνης.. Να προσδιορίσετε το λόγο ρ ι T ρ T, σε συνάρτηση των μεγεθών γ, και. [. pont]. ρ T Να υπολογίσετε την αριθμητική τιμή του λόγου ι, χρησιμοποιώντας ρ T γ =,5 Nm., =, cm και 5 =,x N. m. [.pont]. Η σαπουνόφουσκα αρχικά σχηματίστηκε από θερμότερο αέρα στο εσωτερικό της. Να υπολογίσετε την ελάχιστη αριθμητική τιμή της θερμοκρασίας T, έτσι ώστε η σαπουνόφουσκα να επιπλέει περιβαλλόμενη από ακίνητη μάζα αέρα. Χρησιμοποιήστε T = K, ρ s = kg. m, ρ =, kg. m, t = nm και g = 9,8 m. s. [.7ponts] Μετά το σχηματισμό της η σαπουνόφουσκα θα αποκτήσει θερμική ισορροπία με το περιβάλλον της. Αυτή η σαπουνόφουσκα, περιβαλλόμενη από ακίνητη μάζα αέρα, φυσιολογικά πέφτει κατακόρυφα προς το έδαφος.. Να προσδιορίσετε την ελάχιστη ταχύτητα u μιας αέριας μάζας η οποία κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω και εμποδίζει την πτώση της σαπουνόφουσκας όταν αυτή βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το περιβάλλον της. Να δώσετε την απάντησή σας σε συνάρτηση των μεγεθών ρ s,, g, t και του συντελεστού ιξώδους του αέρα, n. Υποθέστε ότι η ταχύτητα της αέριας μάζας είναι σχετικά μικρή ώστε να ικανοποιείται ο νόμος του Stokes. Αγνοήστε τη μεταβολή της ακτίνας της σαπουνόφουσκας λόγω της πτώσης της θερμοκρασίας της. Η αντίσταση του αέρα από το νόμο του Stokes είναι F = 6π n u. [.7ponts].5 Να υπολογίσετε την τιμή της ταχύτητας u χρησιμοποιώντας 5 n,8x kg. m =. s. [.pont]

Theoretcl Competton: July Queston ge of Οι όροι που περιέχουν την επιφανειακή τάση γ στις απαντήσεις των πιο πάνω ερωτημάτων, δεν επηρεάζουν τόσο πολύ την ακρίβεια των αποτελεσμάτων. Μπορείτε λοιπόν να παραλείψετε τους όρους που περιέχουν την επιφανειακή τάση γ σε όλα τα πιο κάτω ερωτήματα..6.7.8 Αν αυτή η σφαιρική σαπουνόφουσκα ηλεκτριστεί ομοιόμορφα με συνολικό φορτίο, να προσδιορίσετε την εξίσωση που δίνει τη νέα ακτίνα σε συνάρτηση των μεγεθών,, και της διηλεκτρικής σταθεράς του κενού ε. [.5ponts] Υποθέστε ότι το συνολικό φορτίο δεν είναι υπερβολικά μεγάλο (.e. << ) και η ε ακτίνα της σαπουνόφουσκας αυξάνεται πολύ λίγο. Υπολογίστε τη μεταβολή Δ όπου n = +Δ. Δίνεται ότι ( + x) + nx, όπου x <<. [.5 pont] Να προσδιορίσετε την εξίσωση που δίνει την τιμή του φορτίου σε συνάρτηση των μεγεθών t, ρ, ρ s, ε,, έτσι ώστε η σαπουνόφουσκα να παραμένει ακίνητη, περιβαλλόμενη από ακίνητη μάζα αέρα. Να υπολογίσετε, επίσης, την τιμή του φορτίου. Δίνεται η διηλεκτρική σταθερά του κενού ε = 8,85x frd. m. [. pont]

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge of 7. SOLUTION.. The bubble s surrounded by r., T,, T, O s, t Cuttng the sphere n hlf nd usng the projected re to blnce the forces gve () The pressure nd densty re relted by the del gs lw: T V nt or, where M = the molr mss of r. () M Apply the del gs lw to the r nsde nd outsde the bubble, we get M T M T, T T ()

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge of 7.. Usng of the rto s.5 Nm,. cm 5 nd. Nm, the numercl vlue T T. () (The effect of the surfce tenson s very smll.).. Let W = totl weght of the bubble, F = buoynt force due to r round the bubble W mss of flm+mss of r st g T stg g T g (5) The buoynt force due to r round the bubble s B g (6) If the bubble flots n stll r, B W T g stg g T (7) errngng to gve T T st 7. K (8) The r nsde must be bout 7. C wrmer.

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge of 7.. Ignore the rdus chnge dus remns. cm (The rdus ctully decreses by.8% when the temperture decreses from 7. K to K. The flm tself lso becomes slghtly thcker.) The drg force from Stokes Lw s F 6u (9) If the bubble flots n the updrught, F W B 6 u st g g () When the bubble s n therml eulbrum T T. 6 u st g g errngng to gve u g s tg () 6 6.5. The numercl vlue s.6 m/s u. The nd term s bout orders of mgntude lower thn the st term. From now on, gnore the surfce tenson terms..6. When the bubble s electrfed, the electrcl repulson wll cuse the bubble to expnd n sze nd thereby rse the buoynt force. The force/re s (e-feld on the surfce chrge/re) There re two lterntves to clculte the electrc feld ON the surfce of the sop flm.

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge of 7 A. From Guss s Lw Consder very thn pll box on the sop surfce., T O, T, E E = electrc feld on the flm surfce tht results from ll other prts of the sop flm, excludng the surfce nsde the pll box tself. E = totl feld just outsde the pll box = = E + electrc feld from surfce chrge = E E Usng Guss s Lw on the pll box, we hve s result of symmetry. E perpendculr to the flm Therefore, E E E () B. From drect ntegrton A o O chrge sn.

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge 5 of 7 To fnd the mgntude of the electrcl repulson we must frst fnd the electrc feld ntensty E t pont on (not outsde) the surfce tself. Feld t A n the drecton OA s E E A A sn sn cos sn 8 cos d () The repulsve force per unt re of the surfce of bubble s E () Let nd be the new pressure nd densty when the bubble s electrfed. Ths electrc repulsve force wll ugment the gseous pressure. s relted to the orgnl through the gs lw. (5) In the lst euton, the surfce tenson term hs been gnored. From blncng the forces on the hlf-sphere projected re, we hve (gn gnorng the surfce tenson term) (6) 5

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge 6 of 7 errngng to get (7) Note tht (7) yelds when, s expected..7. Approxmte soluton for when Wrte, Therefore,, (8) E. (7) gves: (9) 96 96 96 ().8. The bubble wll flot f B W g stg g () Intlly, T T for nd 6

Theoretcl Competton: Soluton Queston ge 7 of 7 g stg g g stg g stg 96 96 t s () 9 56 C 56 nc Note tht f the surfce tenson term s retned, we get 96 7