915 мкДж
458 мкДж
Объяснение:
Работа по перенесению заряда из ∞ (φ=0) в данную точку поля, по сути есть его потенциальная энергия в данной точке (W=qφ). Отсюда ясно, что нам надо искать потенциалы. Потенциал заряженного шара снаружи определяется простым соотношением
, где q-заряд шара, Кл; R - расстояние от центра шара до данной точки поля, м.
Заряд шара легко найти, перемножив его площадь на поверхностную плотность заряда
Кл
Потенциал поля шара на расстоянии 1 см от его поверхности (легко понять что до центра шара расстояние будет 1+9=10 см)
В
Работа по перемещению заряда в эту точку
Дж (915 мкДж)
Для определения работы на последних 10 см пути надо вычислить разность потенциалов (напряжение) между этими точками
В
Работа по перемещению заряда
Дж (458 мкДж).
а) Примем, что нить нерастяжима в продольном направлении. Рассмотрим движение нити. Она двигается сложным образом: одновременно вращательно и поступательно. Выделим составляющие каждой скорости: проекции на нить и на направление, перпендикулярное нити. Равенство проекций скоростей на направление, перпендикулярное нити, необязательно: нить может "изгибаться", то есть компоненты скоростей, которые вращают нить, не влияют на длину нити, однако составляющие, спроецированные на нить, влияют — они стремятся растянуть эту нить в продольном направлении. Нужно потребовать их равенство:
б) Прибавим к кольцу и муфте вектор . Получим, что M неподвижна, а К движется по окружности с центром в точке M, поскольку расстояние между кольцом и муфтой постоянно. Поэтому вектор перпендикулярен прямой, содержащей нить (вектор мгновенной скорости всегда направлен по касательной к окружности). После нехитрой геометрии приходим к углу между вектором и вектором . Он равен . Итак, . Возводя в квадрат, получаем: . После подстановки ранее найденных значений получаем .
Впрочем, можно было и проще: заметим, что сумма проекции векторов и на прямую, содержащую нить, равна нулю. Поэтому, зная, что искомый вектор перпендикулярен этой прямой, можно сразу получить ответ:
в) Перейдем в систему отсчета, связанную с муфтой. Центростремительное ускорение кольца равно . Тогда искомая сила равна
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Вэлектрической цепи через поперечное сечение проводника за 2 с проходит заряд 20 кл.определите силу тока в этом участке.