На шелковой нити в воздухе подвешен маленький заряженный шарик массой 90 мг. если ниже шарика на расстоянии 1 см от него поместить равный, но противоположный по знаку заряд, то сила натяжения увеличится в 3 раза. определить заряд шарика.

Шар на нити
ma=0 = mg-T
T=mg - сила натяжения нити равна по модулю силе тяжести

шар на нити, под шаром заряд
ma=0 = mg+k*q^2/r^2-T1
T1=mg +k*q^2/r^2=3T=3*mg
k*q^2/r^2=2*mg
q=r*корень(2* m*g/k)=0,01*корень(2*0,000090*10/(9*10^9)) Кл = 4,47214E-09 Кл ~ 4,5*10^(-9) Кл

коэффициент трения = 0,10

Объяснение:

дано:

m = 2 т

v = 72 км/ч

P = 40 кВт

найти:

коэффициент трения

2 закон Ньютона: (движение равномерное и прямолинейное, значит ускорение = 0)

вектор F(тяги) - вектор F(трения) = 0

силы направлены вдоль одной прямой:

F(тяги) - F(трения) = 0

F(тяги) = P / v

F(трения) = коэффициент трения × F(реакции опоры)

автомобиль движется по горизонтальной поверхности:

F(реакции опоры) = m × g

g - ускорение свободного падения,

g = 9,8 м/с^2

общая формула:

F(тяги) - F(трения) = 0

P / v - ( коэффициент трения × F(реакции опоры) ) = 0

P / v - ( коэффициент трения × m × g) = 0

коэффициент трения × m × g = P / v

коэффициент трения = P / ( v × m × g )

подставляем значения:

1 тонна = 10^3 кг

2 т = 2 × 10^3 кг

72 км/ч = (72 × 10^3)/3600 м/с = 20 м/с

40 кВт = 40 × 10^3 Вт

коэффициент трения = (40 × 10^3) / ( 20 × 2 × 10^3 × 9,8) = 0,10

проверим размерности:

Вт = Н × м/с

Н = кг × м/с^2

(кг × м/с^2 × м/с) / (м/с × кг × м/с^2) = 1

1. ускорение увеличилось в 0,7 раз

2. a = 1,23 м/с^2

2. a = 0,4 м/с^2

F(рез) = 46 × 0,4 = 18,4 Н

4. F(тX) = 98 Н

a = 16,2 м/с^2

5. F(трения) = 20,3 Н

Объяснение:

1.

F = m × a

a = F / m

a1 = F1 / m1

a2 = F2 / m2

F2 = 3 × F1

m2 = 2 × m1

a1/a2 = F1/m1 ÷ F2/m2 = (F1 × m2) / (m1 × F2) = ( F1 × 2 × m1 ) / (m1 × 3 × F1) = 2/3 = 0,7 (округлили до десятых)

ускорение увеличилось в 0,7 раз

2. F(тяжести) = m × g

F(тяжести) = 1,3 × 9,8 = 12,7 Н

2 закон Ньютона:

вдоль одной прямой, в противоположных направлениях, на взлете

F(Архимеда) - F(тяжести) = m × a

a = (F(Архимеда) - F(тяжести)) / m

a = (14,3 - 12,7) / 1,3 = 1,23 м/с^2

2.

v0 =0

S = a × t^2 / 2

a = 2×S / t^2

a = 2 × 63 / 17^2 = 0,4 м/с^2

2 закон Ньютона:

F(рез) = m × a

F(рез) = 46 × 0,4 = 18,4 Н

4.

sin alpha = F(тяжести) / F(тX)

F(тX) = F(тяжести) / sin alpha

F(тX) = m × g / sin alpha

F(тX) = 5 × 9,8 / sin 30 = 49 / 0,5 = 98 Н

по 2 закону Ньютона:

вектор F(рез) = m × вектор a

проекция на ось X:

-F(трения) + F(тX) = m × a

a = ( -F(трения) + F(тX) ) / m = (-17 + 98) /5 = 16,2 м/с^2

5.

F(трения) = коэффициент трения × F(реакции опоры)

поверхность горизонтальная:

F(реакции опоры) = P(вес)

F(трения) = 0,05 × 406 = 20,3 Н